L’écosystème IA canadien — Toronto

Ceci est le deuxième article d’une série visant à offrir une perspective cohésive sur tous les aspects des écosystèmes d’IA du Canada – de leurs origines aux objectifs, partenariats et impacts des acteurs clés de l’écosystème. Notre premier article portait sur la façon dont le modèle non prédateur de Montréal a contribué à faire de la ville une communauté de recherche en IA de classe mondiale. Dans cet article, nous nous concentrons sur la façon dont le réseau d’instituts public-privé de l’Ontario facilite la recherche et la commercialisation d’IA avancée à grande échelle, à l’intérieur et à l’extérieur de la province.

Plus de 8 000 articles sur l’intelligence artificielle à Toronto ont été publiés jusqu’à présent en 2018 – un chiffre qui témoigne d’un investissement constant et digne d’intérêt dans l’écosystème. En fait, tous les écosystèmes d’IA de l’Ontario connaissent une croissance fulgurante, et ce n’est pas un hasard. La province de l’Ontario mise sur l’IA pour son développement économique et cela porte ses fruits. Toronto et Waterloo abritent désormais plus de 275 startups en IA, dont un nombre croissant lève des fonds importants auprès de sociétés de capital-risque internationales. La croissance des emplois liés à la technologie à Toronto est maintenant plus rapide que celle de San Francisco, Seattle et Washington D.C. réunies. Et étant donné les possibilités de travailler aux côtés de certains des chercheurs les plus talentueux au monde, c’est maintenant l’un des meilleurs endroits à l’échelle mondiale pour lancer une carrière en intelligence artificielle.

Au départ, ces opportunités pour les talents en IA étaient façonnées par la fidélité de quelques pionniers et experts. Maintenant, elles sont stimulées par :

• L’investissement du gouvernement pour maintenir des chercheurs en IA talentueux en Ontario
• Des instituts qui créent des opportunités et un accès aux talents d’IA de calibre mondial
• Des infrastructures et des politiques qui soutiennent l’innovation

Les multinationales s’associent aux talents canadiens

L’arrivée massive de multinationales en Ontario au cours des deux dernières années n’est pas attribuable au taux de change. C’est plutôt dû à deux facteurs : (1) la recherche insatiable de talents en IA et (2) l’exigence des instituts pancanadiens de recherche en IA pour que les multinationales établissent des laboratoires de R&D au Canada afin d’avoir accès à ce bassin de talents en pleine croissance.

Ces multinationales ne se contentent pas de construire des laboratoires de recherche, elles financent également le développement des talents, créent des créneaux de recherche spécifiques et recrutent des experts dans le domaine pour attirer les nouveaux diplômés. RBC, Google, Uber, Nvidia et Samsung font partie des nombreuses entreprises qui se sont engagées physiquement et financièrement à renforcer le bassin de talents canadiens.

Les talents et l’infrastructure qui ont attiré les géants de la technologie comme Google en Ontario sont également en partie le résultat des investissements du gouvernement dans une économie du savoir. Rien que dans le budget de cette année, l’Ontario a alloué 350 millions de dollars pour stimuler le développement de technologies transformationnelles clés (IA, 5G, véhicules autonomes, informatique de pointe, technologies quantiques) afin de bâtir une base plus large d’innovation et de commercialisation durables en Ontario et au Canada. La conviction que l’IA est essentielle au développement économique à long terme motive le soutien des gouvernements fédéral et provincial aux initiatives qui multiplient les possibilités de développement et de rétention des talents. En Ontario, les investissements stratégiques et centralisés dans des instituts axés sur les chercheurs ont signalé à la communauté internationale que le Canada est investi dans l’avenir de l’IA et dans la création d’opportunités uniques pour les nouveaux diplômés.

L’écosystème ontarien de l’IA bénéficie du soutien concret de trois instituts. Ces entités fusionnent les intérêts de recherche publique et les objectifs (et le capital) de commercialisation des entreprises en se concentrant sur un intérêt commun : les talents. Ils attirent, développent et retiennent les talents locaux et internationaux en offrant des possibilités flexibles d’appliquer leurs compétences en IA dans des universités de premier plan, des instituts de recherche et des entreprises. Plus important encore, ils permettent aux talents et à l’industrie d’accéder à un réseau de chercheurs de calibre mondial dans le domaine et de collaborer avec eux.

Le plus ancien de ces trois instituts, l’Institut canadien de recherches avancées (ICRA), crée et maintient des réseaux de recherche qui comblent les lacunes en matière de connaissances à l’échelle mondiale et soutient des pionniers innovants comme Geoffrey Hinton.

L’Institut canadien de recherches avancées (ICRA) et le l’Institut Vector : des tremplins pour l’apprentissage

Fondé en 1982 en tant qu’« université sans murs », l’ICRA encourage les chercheurs à partager leurs meilleures idées plutôt que de les garder jalousement. Grâce au soutien de partenaires et de commanditaires internationaux, l’ICRA offre aujourd’hui un financement modeste et un cadre de collaboration à plus de quatre cents chercheurs et conseillers, dans seize pays et douze programmes de recherche. Une quarantaine de chercheurs font partie du programme Apprentissage dans les machines et les cerveaux de l’ICRA, créé en 2004, qui a produit une série de recherches parmi les plus citées en matière d’IA.

L’ICRA dirige également la Stratégie pancanadienne en intelligence artificielle du gouvernement du Canada, qui établit trois instituts d’IA voués à fournir une masse critique de recherche et d’innovation. La stratégie soutient également le programme IA et société qui examine les questions éthiques, juridiques, économiques et politiques liées à l’IA.

Le deuxième grand institut de l’Ontario, le l’Institut Vector, agit comme un aimant pour attirer et retenir les talents nécessaires pour faire progresser la recherche et accélérer la commercialisation et les applications de l’IA à travers le Canada.

Le Vector Institute for Artificial Intelligence : un terreau fertile pour la recherche et l’application

Le Vector Institute se consacre à l’avancement du domaine de l’intelligence artificielle par la recherche et les applications dans les secteurs de l’apprentissage profond et de l’apprentissage machine. Il a été lancé en 2017 grâce à des engagements de financement de 135 millions de dollars sur ses cinq premières années de la part des gouvernements du Canada et de l’Ontario, ainsi que de plus de 30 entreprises (canadiennes ou internationales ayant une présence en recherche sur l’IA au Canada) qui cherchent à faire progresser l’IA au Canada. Le Vector Institute offre un terrain d’entente où les experts en IA peuvent poursuivre des recherches universitaires et travailler sur des applications spécifiques avec l’industrie, les startups ou même le secteur de la santé. Pour la vingtaine de chercheurs qui travaillent à l’institut et leurs étudiants diplômés, cette flexibilité – et plus important encore, la possibilité d’être à côté d’autres chercheurs de premier plan dans leur domaine – est suffisante pour déménager à Toronto ou y rester.

Le Vector Institute vise à accroître le nombre d’étudiants diplômés travaillant dans des domaines liés à l’IA. Cela permet de renforcer l’engagement du gouvernement de l’Ontario, pris en octobre 2017, de faire passer le nombre annuel de diplômés en STIM de 40 000 à plus de 50 000 d’ici 2023.

Le troisième grand institut de l’Ontario, le Waterloo Artificial Intelligence Institute (Waterloo.ai), agit comme un portail permettant aux organisations d’accéder à l’expertise des chercheurs pour des applications commerciales de l’IA.

Le Waterloo Artificial Intelligence Institute (Waterloo.ai) : Un carrefour pour l’expertise en IA

Son lancement en mars 2018 a officialisé les relations entre huit centres de recherche et 24 laboratoires de recherche de l’université, réunissant près de 100 professeurs pour innover autour de problèmes touchant les entreprises, les gouvernements et les organismes sans but lucratif. Le centre d’IA de pointe de l’Université de Waterloo expose les étudiants et les chercheurs aux logiciels et au matériel les plus récents disponibles en Analyse de motifs et intelligence artificielle (PAMI), contribuant ainsi à la formation d’un bassin de talents et de diplômés en STIM extrêmement recherchés par les institutions universitaires et les entreprises industrielles. En plus de collaborer avec cinq instituts partageant sa mission (dont le Vector Institute, MILA à Montréal et AMII en Alberta), Waterloo entretient également des liens étroits avec l’industrie pour la collaboration des chercheurs.

Le Centre d’analyse de motifs et d’intelligence artificielle (CPAMI) de Waterloo est particulièrement remarquable, comptant six chercheurs et professeurs de renom, qui ont produit plus de cinquante brevets et cinq entreprises dérivées.

Ces instituts, soutenus par les gouvernements, les entreprises et les particuliers, stimulent d’importants investissements locaux et étrangers en Ontario. Pour le CIFAR, le Vector Institute et Waterloo.ai, l’accent mis sur les talents transforme la demande croissante de diplômés en opportunités de financement et de recherche. Alors que l’Université de Waterloo et l’Université de Toronto ont toujours produit d’excellents diplômés dans des domaines liés à l’IA, ce n’est que grâce à la fidélité des experts locaux que les semences de ces instituts ont été plantées et que les possibilités concurrentielles offertes aux talents sont devenues une raison pour les diplômés de rester – et pour des entreprises canadiennes comme ROSS Intelligence de revenir des États-Unis.

Les universités font germer de forts talents pour combler le fossé

La révolution de l’IA que nous connaissons aujourd’hui a été en grande partie engendrée dans les universités canadiennes. En Ontario, l’Université de Toronto (où travaille Geoffrey Hinton) et l’Université de Waterloo figurent parmi les meilleurs programmes d’informatique au monde, et elles continuent de former un nombre croissant de diplômés dans des domaines liés à l’IA.

En 2012, une équipe de l’Université de Toronto – Alex Krizhevsky et Ilya Sutskever, supervisés par Geoffrey Hinton – a révolutionné la vision par ordinateur en soumettant l’algorithme SuperVision au prestigieux concours ImageNet. Krizhevsky (maintenant conseiller technique auprès de Dessa), Sutskever (cofondateur et directeur d’OpenAI) et Russ Salakhutdinov (directeur de l’IA chez Apple) ont ensuite adapté leurs découvertes pour des applications dans la Silicon Valley – dans des produits et services avec lesquels nous interagissons quotidiennement.

Alors que de nombreux diplômés ont quitté le Canada au début des années 2010 à la recherche d’opportunités en entreprise, des chercheurs de haut niveau, y compris les vétérans de l’IA de l’Université de Toronto, Geoffrey Hinton et Yann LeCun, sont restés :

• Geoffrey Hinton, professeur émérite à l’Université de Toronto depuis 2001, collabore à temps partiel avec le bureau torontois de Google, est conseiller scientifique en chef du Vector Institute et est responsable de l’un des premiers projets de l’institut : la connexion de réseaux neuronaux aux vastes ensembles de données disponibles dans les hôpitaux de Toronto. Geoffrey Hinton a également créé un groupe CIFAR en 2003 consacré aux réseaux neuronaux, un programme maintenant appelé « Apprentissage dans les machines et les cerveaux ».
• Yann LeCun, un autre vétéran de l’IA, a effectué son post-doctorat à l’Université de Toronto en 1987 et travaille en étroite collaboration avec Yoshua Bengio en tant que codirecteur du programme Apprentissage dans les machines et les cerveaux de CIFAR. Parmi les étapes marquantes de la carrière de LeCun, on peut citer la fondation du laboratoire de recherche en IA de Facebook (FAIR) à Montréal en 2013 et sa récente transition de responsable de la recherche en IA chez Facebook à scientifique en chef de l’IA.

Hinton et LeCun n’ont pas seulement été des catalyseurs essentiels pour l’augmentation des possibilités de recherche au sein des universités, mais ils sont également au centre d’instituts qui contribuent à inverser la fuite des cerveaux. Sans l’adhésion de l’écosystème environnant, qui finance, collabore et travaille avec des instituts comme le CIFAR, le Vector Institute et Waterloo.ai, il n’y aurait pas autant de regards tournés vers le nord de la frontière. Ces instituts s’intègrent à l’infrastructure d’innovation flexible de l’Ontario et à sa dense communauté de startups, prêts à innover autour des derniers développements en matière d’IA.

L’infrastructure d’innovation fait germer de nouvelles applications de l’IA

La plupart des investisseurs et des fondateurs s’accordent pour dire qu’il faut un écosystème pour créer une startup. En partenariat avec l’industrie, les universités, les collèges, les centres de recherche hospitalière, les investisseurs et les gouvernements de l’Ontario, la province dispose d’un réseau de centres d’innovation qui facilitent plus de 30 programmes et partenariats visant à favoriser la commercialisation de l’innovation et la compétitivité mondiale. Ces dix-sept centres, connus sous le nom de Centres d’excellence de l’Ontario (CEO), fonctionnent collectivement et de manière coordonnée depuis 2010. Deux centres situés au cœur des principaux pôles d’IA de l’Ontario sont le MaRS Center de Toronto et Communitech de Waterloo :

Le MaRS Discovery District abrite des douzaines d’organisations du domaine de l’IA, dont le Vector Institute, le CIFAR, Borealis AI, le Advanced Technology Group d’Uber, Element AI et Deep Genomics. Depuis son ouverture en 2005, il a permis aux entrepreneurs d’acquérir des compétences grâce à ses services aux entreprises et comprend un réseau de 1 000 startups à fort potentiel de croissance qui ont collectivement généré plus de 1,3 milliard de dollars de revenus entre 2008 et 2015. Le pôle continue d’étendre sa programmation et a récemment annoncé un partenariat avec le gouvernement provincial, Communitech et Invest Ottawa pour mettre en œuvre le programme ontarien de bons pour les entreprises en croissance.

Communitech est un pôle d’innovation qui soutient une communauté de plus de 1 400 entreprises, des startups aux scale-ups, en passant par les grands acteurs mondiaux. Depuis son lancement en mai 1997, le pôle d’innovation estime l’impact économique de ses membres sur la région à plus de 1,7 milliard de dollars. Afin d’étendre son soutien à un plus grand nombre de startups et d’entreprises à forte croissance, le gouvernement de l’Ontario a investi 1,2 million de dollars (en 2016) et a ouvert une nouvelle succursale au cœur du quartier des données de Waterloo (en 2017) : le Communitech Data Hub, dédié à l’avancement de l’intelligence artificielle, des véhicules connectés, de la cybersécurité et des villes intelligentes.

Le soutien de l’Ontario à l’innovation va au-delà des infrastructures et du financement. La province a récemment mis en œuvre le Programme de visa pour démarrage d’entreprise afin d’accélérer l’immigration des travailleurs hautement qualifiés en l’espace de dix jours ouvrables, permettant à des entreprises comme Canvass et Integrate.ai d’embaucher du personnel en quelques semaines, et non en quelques mois. Le soutien provincial au développement et à l’innovation de l’IA est appuyé par des politiques, des fonds et des infrastructures, qui, combinés, réduisent les obstacles pour les talents et offrent un avantage crucial aux startups ontariennes qui s’efforcent d’intégrer les développements de l’IA et d’atteindre des objectifs de croissance ambitieux.

Tout comme ses talents, les startups torontoises attirent l’attention des investisseurs, tant canadiens qu’internationaux. Cette année, BenchSci a levé 8 millions de dollars US, y compris un investissement du fonds d’IA d’Alphabet (le premier investissement du fonds en dehors des États-Unis), Swift Medical a levé 11,6 millions de dollars US en série A dirigé par Data Collective, et Integrate.ai a levé un total de 9,6 millions de dollars US, y compris une ronde de financement d’amorçage de 5 millions de dollars de Georgian Partners (le seul investissement de ce fonds en phase de démarrage à ce jour). C’est cette approche systématique de soutien aux possibilités offertes aux talents, d’attraction et de rétention des investissements étrangers, et d’appui à l’ensemble de la communauté de l’innovation qui fait prospérer les pôles d’innovation de l’Ontario.

À l’instar de l’écosystème montréalais, la nature de la camaraderie au sein des universités et des instituts de recherche de l’Ontario a mené à des percées technologiques révolutionnaires. Elle a également permis d’établir des voies de communication claires entre les principaux instituts de recherche, où les experts ne se contentent pas d’être assis côte à côte, mais pratiquent le partage des connaissances entre les instituts, ayant pour objectif commun de faire progresser la recherche et les applications en matière d’IA.

L’Ontario se distingue toutefois de Montréal (et du Québec) par son soutien financier et réglementaire historique à l’innovation. Ce soutien a non seulement permis de financer des infrastructures physiques et des programmes de développement des talents et de l’innovation, mais il constitue également une manifestation par excellence de l’engagement indéfectible de la province envers l’IA, ce qui a entraîné un effet boule de neige de soutien à l’échelle mondiale et de l’écosystème. En créant de solides liens de communication entre la recherche, l’innovation et la commercialisation, à l’intérieur et à l’extérieur de la province, l’Ontario a non seulement généré plus de possibilités pour les talents, mais a également mobilisé des investissements locaux et étrangers pour alimenter la communication et la collaboration nécessaires au développement des applications globales de l’IA.

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