Le laboratoire informatique le plus chaud du monde

À l'autre bout du monde de la beauté calme de Seattle et de Puget Sound, il existe un laboratoire où les rêves logiciels deviennent réalité. Chez Microsoft Research Asia, la volonté de réussir est aussi intense que le trafic qui rugit devant la porte d'entrée dans une fureur chaotique et débridée. Si les autres installations de Microsoft dans le monde semblent idylliques, celle-ci, à Pékin, en Chine, est de la pure rue. Les gratte-ciel à proximité rivalisent avec les cheminées pour la suprématie sur l'horizon. Des bâtiments délabrés se trouvent à côté des marchés animés de l'électronique grand public et de l'usine de fabrication de satellites de Pékin, où la Chine mène ses recherches sur les vols spatiaux. Le mantra de Microsoft : travaillez dur pour entrer ; travailler plus dur pour survivre; puis travaillez encore plus dur parce que le vrai travail, celui d'un leader mondial des technologies de l'information, ne fait que commencer.

Si vous avez du mal à rooter Microsoft, vous n'avez jamais rencontré Harry Shum. Le directeur général du laboratoire de Pékin est chaleureux, engageant et étonnamment jeune dans la trentaine. Il s'agit d'un nouveau type de fabrication en Chine, dit-il, attendant devant son bureau avec le sourire. Pas seulement des chaussures, des chaussettes, des poussettes. Maintenant, nous fabriquons des étudiants du MIT, des papiers et des logiciels. Le collègue de longue date de Shum, Hongjiang Zhang, passe mais s'arrête pour approuver : c'est un autre niveau de Made in China », dit-il. Zhang, qui est un peu plus âgé que Shum et plus réservé, dirige l'Advanced Technology Center du laboratoire, une division lancée à la fin de l'année dernière pour accélérer les nouvelles technologies dans le pipeline de produits de Microsoft.

Ensemble, Shum et Zhang dirigent une organisation qui ressemble à un laboratoire d'entreprise typique, mais se sent comme une startup. Pour toutes ses cabines et ordinateurs, le laboratoire déborde d'enthousiasme ; son énergie vient, de toutes choses, des étudiants. Entrez à n'importe quelle heure et vous en trouverez des dizaines - le laboratoire prend en charge environ 200 stagiaires à tout moment, la plupart issus des universités locales, travaillant sur des projets supervisés conjointement par les responsables de Microsoft. Ajoutez le bourdonnement des conversations en mandarin, les vues des fenêtres sur l'étalement de Pékin et le soupçon toujours présent de fumée de cigarette, et vous vous souviendrez constamment : vous n'êtes plus aux États-Unis.

Bien qu'ils dirigent le laboratoire, Shum et Zhang sont toujours des chercheurs dans l'âme. Parcourant de vastes allées de postes de travail, ils montrent leurs dernières démos comme de fiers parents. Shum s'arrête au bureau d'une jeune femme qu'il appelle l'étudiante numéro un en informatique à l'Université Tsinghua, l'une des meilleures écoles d'ingénieurs de Chine. Sur son écran, il y a encore des photos d'une cascade, de la pluie sur un lac et des brins d'herbe.

D'un simple clic de souris, les scènes prennent vie. L'eau tombe et éclabousse les chutes, les gouttes de pluie tombent à la surface et l'herbe ondule sous la brise. L'ordinateur génère l'animation sur place : le logiciel a parcouru des vidéos à la recherche d'indices statistiques sur le mouvement de l'eau et de l'herbe et a appliqué les leçons aux images statiques.

Tout cela fait partie de l'ambition du laboratoire de diriger le monde en rendant les ordinateurs interactifs, divertissants et finalement plus utiles. D'autres démos incluent des algorithmes de compression qui stockent des images riches en utilisant relativement peu de bits numériques ; logiciel de vision par ordinateur qui suit et reconnaît les visages humains; un synthétiseur vocal au son naturel ; et des interfaces utilisateur qui capturent l'écriture manuscrite numériquement (voir Le stylo magique de Microsoft , ENFANTS mai 2004) . Ils font des recherches vraiment de premier ordre, déclare Victor Zue, codirecteur du laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle du MIT et membre du conseil consultatif technique du laboratoire de Pékin. Et Raj Reddy, un expert renommé en interaction homme-machine à l'Université Carnegie Mellon, qualifie le leadership et le vivier de talents du laboratoire d'exceptionnels.

En effet, avec 150 chercheurs à temps plein et plus de 80 millions de dollars de sa société mère depuis son ouverture en 1998, Microsoft Research Asia est devenu une centrale de R&D en infotech. Bien plus rapidement que même les hauts gradés de Microsoft ne s'y attendaient, l'avant-poste de recherche de Pékin influence les activités mondiales de l'entreprise. Plus de 70 technologies qu'elle a développées sont déjà utilisées dans les produits Microsoft, notamment des logiciels pour les systèmes d'exploitation Windows et des packages graphiques pour les jeux vidéo Xbox. La prochaine version de Windows (nom de code Longhorn), qui devrait sortir en 2006, est d'autres logiciels les plus récents du laboratoire.

Le laboratoire de Pékin est un élément clé des efforts de Microsoft pour assurer son avenir mondial grâce à la recherche. Il est intéressant de constater à quel point la recherche dirigée sur le marché asiatique s'avère généralement applicable, déclare Rick Rashid, vice-président senior de Microsoft Research, qui, en plus de son site principal à Redmond, WA, gère également des laboratoires à San Francisco, Mountain View, CA, et Cambridge, Angleterre. Ils attaqueront souvent un problème différemment de ce qui se passerait en Europe ou aux États-Unis, car ils viennent d'un point de vue différent. Ils trouvent souvent des solutions différentes et, dans certains cas, différentes s'avèrent meilleures.

Alors, Bill Gates a-t-il compris la Chine ? Le président de Microsoft ne va pas aussi loin, et son entreprise n'est pas le seul géant de l'infotech à ouvrir un laboratoire de recherche en Chine (voir Autres laboratoires d'infotech d'entreprise américains en Chine, ci-dessous). Mais il s'illumine lorsque les discussions tournent autour de sa manne de Pékin. Lorsque vous démarrez un laboratoire, vous êtes censé dire : d'accord, dans cinq ans, nous voulons que vous y contribuiez », a déclaré Gates. Examen de la technologie . Ces gars-là, neuf mois après avoir commencé, ont eu ces résultats de compression vidéo. Ce genre de résultats distingue déjà le laboratoire Microsoft de ses concurrents, ce qui en fait une étude de cas en matière d'innovation mondiale. Les gens devraient prêter attention à la Chine, dit Gates. C'est un phénomène à tous égards.

AUTRES LABORATOIRES INFOTECH D'ENTREPRISE AMÉRICAINS EN CHINE
Organisation	Établi	Ville	Technologies remarquables
Laboratoire de recherche IBM Chine	Année mille neuf cents quatre-vingts-quinze	Pékin	Interfaces vocales pour téléphones, traduction automatique, appareils mobiles, commerce électronique
Centre de recherche Intel Chine	1998	Pékin	Reconnaissance vocale avec repères visuels, traduction automatique, apprentissage automatique, compilateurs logiciels avancés
Bell Labs Recherche Chine	2000	Pékin	Réseaux de données, communications, optique
Centre de recherche de Motorola en Chine	2000	Shanghaï	Reconnaissance de la parole et de l'écriture manuscrite, traitement du langage naturel, traitement des données Internet

Bête de l'Est

Harry Shum a faim. Tout son labo a faim. Au cours d'un déjeuner de nouilles et de poisson dans son bureau de Pékin, Shum explique ce qui motive son personnel. Nous sommes partis de rien. Tout le laboratoire s'est développé à partir de cette pièce. Alors je ne réarrange rien, plaisante-t-il, comme si le feng shui comptait pour la plus grande entreprise de logiciels au monde. Mais il y a à peine dix ans, la zone autour du laboratoire était une terre agricole. Aujourd'hui, Microsoft Research Asia occupe un étage et demi dans un immeuble de bureaux de six étages avec un hall d'entrée futuriste en verre. Le laboratoire est devenu le symbole d'une ville en pleine révolution high-tech.

Shum lui-même est un mélange vibrant d'Orient et d'Occident. Son anglais est accentué mais très clair. Né et élevé près de Shanghai, il a fait ses études supérieures à l'Université Carnegie Mellon (il dit qu'il est toujours un fan inconditionnel des Steelers de Pittsburgh) et a rejoint Microsoft Research à Redmond en 1996. Là, il est devenu l'une des étoiles montantes de l'entreprise, créant des Graphiques 3D et environnements virtuels utilisant des principes empruntés à la vision par ordinateur.

Deux ans plus tard, l'opportunité s'est présentée : Microsoft démarrait un laboratoire en Chine. L'objectif était de puiser dans l'immense bassin de talents d'étudiants et de scientifiques du pays, dont beaucoup avaient émigré dans d'autres pays mais pourraient être attirés vers leur pays natal. Et être en mesure d'explorer un marché d'un milliard de personnes dans une économie en voie d'industrialisation rapide ne pouvait pas non plus faire de mal. Pour mener la charge, Microsoft a fait appel à Kai-Fu Lee, un expert bien connu de la parole et du multimédia d'Apple Computer et de Silicon Graphics. . Shum se souvient bien de la journée. Kai-Fu est entré dans mon bureau et m'a dit : je déménage à Pékin et je ne pars pas sans toi », dit-il.

Géants graphiques

Baining Guo veut moins de paroles et plus d'action. Guo, un ancien chercheur d'Intel et maintenant responsable de la recherche graphique de Microsoft Research Asia, ne passe pas d'entretiens. Il ne bavarde pas. Que le produit final soit un jeu vidéo, un économiseur d'écran ou un dessin animé personnalisé rendu à partir d'une photographie, dit-il, le graphisme est une affaire de résultat : soit il est beau, soit il ne l'est pas. Son groupe se compose de 12 chercheurs et, actuellement, de 18 étudiants; pour examiner leurs derniers résultats, il marche dans le couloir jusqu'à l'espace ouvert où ils travaillent tous.

Un problème urgent dans le domaine des graphiques - l'un des domaines les plus remarquables du laboratoire - consiste à amener les ordinateurs à animer des visages humains photoréalistes. Dans les jeux vidéo d'aujourd'hui, les expressions des personnages semblent fausses, dit Guo. Leurs visages ne bougent pas de manière crédible ou naturelle. C'est un problème difficile, par exemple, d'obtenir les rides autour des yeux et du front à l'aide de techniques conventionnelles qui se contentent de transformer et d'étirer les caractéristiques d'une image.

L'équipe de Guo démontre une solution de pointe. Ils prennent d'abord une dizaine d'images fixes du visage d'un homme, chacune capturant une expression différente : sourcils levés, nez froissé, riant, grimaçant, etc. Ensuite, en divisant le visage en 14 régions et plus de 100 points-paupières, pointes des sourcils, coins des lèvres-leur logiciel mélange différentes combinaisons de photos pour créer des simulations plus naturelles de nouvelles expressions. Le logiciel module également l'image d'une expression à l'autre en quelques secondes. Le résultat : le visage de l'homme passe de l'air surpris à l'air dégoûté de manière réaliste, les rides et tout.

Contrairement aux techniques utilisées dans les films d'animation par ordinateur tels que Histoire de jouet , l'approche des chercheurs de Pékin ne nécessite aucun dessin manuel de cadres. Cela signifie qu'il pourrait être utilisé dans un jeu vidéo pour générer des visages réalistes à la volée. Avec une configuration supplémentaire, il pourrait également mapper les expressions du visage d'un utilisateur à celui d'un personnage virtuel pour créer un avatar personnalisé pour un jeu de rôle. De plus, les photos de célébrités peuvent être animées ou réanimées. Nous pourrions faire dire à Albert Einstein, j'aime Windows », Guo pince-sans-rire. Son équipe, cependant, poursuit un objectif plus ambitieux qui pourrait finalement transformer le cinéma : un logiciel qui génère des acteurs virtuels photoréalistes en temps réel.

Ce genre d'engagement envers la recherche en informatique plus fondamentale a valu au laboratoire le respect de la communauté universitaire. Microsoft Research est de loin le plus gros contributeur au graphisme dans le monde de l'entreprise. C'est une centrale électrique, déclare Paul Debevec, expert en graphisme à l'Institute for Creative Technologies de l'Université de Californie du Sud. Le laboratoire de Pékin, en particulier, a obtenu des résultats étonnants, ajoute-t-il. Ce n'est pas seulement, comment pouvons-nous faire une meilleure Xbox ?

Mais en fait, une meilleure Xbox fait finalement partie de la mission du laboratoire. Les rappels qu'il s'agit d'une entreprise, et non d'un terrain de jeu pour les chercheurs, ne sont jamais bien loin. Dans un couloir attenant, une grande pièce d'angle a ses fenêtres enduites de feuilles de papier opaques. Le signe sur la porte verrouillée se lit comme suit : Xbox : confidentiel. Guo n'a pas le droit de parler de ce qui se passe à l'intérieur. Certains de nos meilleurs employés y travaillent, c'est tout ce qu'il dira.

Maîtrise en multimédia

Eric Chang est un sultan de la parole. Il parle vite, pose beaucoup de questions et semble savoir ce que vous allez dire avant de le dire. C'est un peu déroutant au début, mais compte tenu de sa formation universitaire en reconnaissance vocale au MIT, cela a du sens. Et comme les claviers d'ordinateur ont du mal à s'adapter aux langues asiatiques - des milliers de caractères, contrairement à quelques dizaines de lettres - une partie de la motivation du groupe de parole de Chang à Pékin est de développer de meilleures interfaces pour les utilisateurs asiatiques. Les systèmes basés sur la parole font partie du plan de Microsoft pour permettre à des légions de Chinois, pour commencer, d'accéder aux informations et de communiquer plus efficacement.

Chang entre dans le bureau d'une jeune chercheuse, Min Chu, et lui demande de lancer la démo de synthèse vocale. Chu tape une phrase en chinois mais saupoudrée de mots anglais, comme cela est courant dans les passages techniques et les discussions. Après quelques secondes, l'ordinateur génère une voix féminine au son naturel, qui sonne parfaitement bilingue lorsqu'il répète la phrase tapée sur les haut-parleurs du bureau.

L'astuce consiste à obtenir les inflexions, la synchronisation et les transitions d'un mot à l'autre pour sonner juste et non comme un monotone robotique. Contrairement à d'autres synthétiseurs vocaux, le logiciel de Chang et Chu divise le texte en morceaux de différentes tailles - phonèmes, syllabes ou mots entiers - et utilise une base de données de plus de 10 000 phrases parlées pour sélectionner et reconstituer les bons sons. Ce synthétiseur bilingue est vraiment au-dessus de tout ce que j'ai entendu, déclare Zue du MIT, un expert des systèmes de langage parlé.

C'est un exemple de la façon dont la perspective culturelle du laboratoire a joué un rôle déterminant dans la résolution des problèmes. Le premier objectif du projet était de créer un synthétiseur vocal en mandarin pour le marché chinois. En 2001, nous avons eu notre premier examen de Bill G. », dit Chang. Il a dit : « C'est bien, mais je ne comprends pas le chinois. » Cette réaction du président de Microsoft a motivé le groupe de Chang à appliquer les mêmes modèles mathématiques à l'anglais. Parce que la hauteur est tellement importante en mandarin - un changement subtil de ton est tout ce qui distingue le mot pour mère du mot pour cheval - le système était également mieux à même de capturer les inflexions de l'anglais et d'autres langues. Attendez-vous à voir ce logiciel de synthèse vocale sur le marché dans les prochaines années, déclare Chang, qui est récemment devenu directeur général adjoint du centre de technologie avancée du laboratoire.

Le laboratoire de Pékin aide également Microsoft à comprendre le marché asiatique dans des domaines de consommation plus immédiats, tels que les communications multimédias sur les appareils mobiles. Déjà, il y a plus de 240 millions d'utilisateurs de téléphones portables rien qu'en Chine. Ils ont tendance à mettre à jour leurs services plus souvent que les utilisateurs américains et sont plus intéressés par les gadgets en général, explique Shipeng Li, chef du groupe de médias Internet du laboratoire et autre ancien chercheur de Sarnoff. Ici, c'est comme la mode, dit-il.

Le Li élégamment décontracté porte un jean et apparaît comme plus décontracté que les autres chercheurs. Son groupe est tout au sujet de la vidéo fluide et fluide, c'est-à-dire. Dans la pièce voisine, l'un des 20 étudiants de Li a mis en place une démonstration de l'un des premiers systèmes de visioconférence au monde fonctionnant sur un ordinateur de poche. L'étudiant prend l'ordinateur de poche - qui contient une caméra vidéo, un microphone, une liaison sans fil et un logiciel de communication de données - et parle dedans. Son visage apparaît sur l'écran d'un ordinateur de bureau à proximité, qui est équipé de la même manière. La vidéo est codée à 10 images par seconde, suffisamment pour paraître assez fluide, avec un retard audio d'environ une demi-seconde pendant que les chercheurs discutent. Bien que la qualité soit inférieure à celle de la vidéo normale, dit Li, elle reste bien supérieure à celle des technologies portables existantes.

L'avancée clé : un logiciel exécuté sur l'ordinateur de chaque utilisateur surveille les conditions du canal de données, prend en compte les types d'appareils utilisés et compresse efficacement le flux vidéo afin que moins de bits doivent être envoyés. Quelque 50 000 utilisateurs ont téléchargé la dernière version prototype du logiciel sur le site Web de Microsoft. Si les délais de transmission peuvent être réduits, dit Li, les visiophones portables devraient décoller sur le marché asiatique d'ici trois ans.

Mais il existe aussi des applications à plus court terme. Prenez des téléchargements Web de fichiers multimédias. Les chercheurs du groupe de Li développent des moyens de coder une vidéo afin qu'elle puisse être envoyée sur votre bureau sans les pauses, les sauts et les interruptions qui sont trop courants avec les liens Internet d'aujourd'hui. Le système de Li le fait en s'adaptant aux conditions de la connexion de données.

Li utilise une analogie simple pour expliquer l'avancée de Microsoft. Imaginez le contenu médiatique comme du fret à transporter, dit-il. Au lieu de la stratégie actuelle consistant à l'envoyer dans un gros camion, qui peut rester coincé dans un embouteillage, l'équipe de Li l'envoie en morceaux dans des véhicules plus petits, accordant une priorité plus élevée aux éléments identifiés à l'avance comme étant particulièrement importants. Même si certaines pièces restent bloquées ou perdues, les plus importantes en moyenne, celles qui décrivent la structure de base de l'image et son évolution, passent à travers.

Le résultat final est des téléchargements vidéo plus fluides et plus fiables. En utilisant la technologie, Li joue une vidéo de la chanteuse Christina Aguilera ; juste à côté, il joue la même vidéo sur le lecteur multimédia actuel de Microsoft. La nouvelle version est moins saccadée et ne saute pas. En effet, dit Li, la prochaine version du lecteur multimédia de Microsoft intégrera ce schéma fluide, gracieuseté du laboratoire de Pékin.

La dynastie des Gates ?

De l'autre côté du laboratoire de la démo de Li, une mer de CV menace d'engloutir le bureau de Hongjiang Zhang. En effet, 10 000 d'entre eux sont arrivés en six mois, dit-il, pour postuler à des postes vacants dans le nouveau centre de technologie avancée qu'il a été choisi pour diriger. Pour aider à filtrer l'assaut des candidats, l'équipe de Zhang a eu recours à l'administration d'examens écrits dans 11 villes de Chine. Le plus grand défi, ce sont les gens, dit Zhang. Nous devons obtenir le bon mélange de partenariat, de camaraderie et de leadership.

Le Centre de technologie avancée, signalé par un panneau en caractères gras, se développe rapidement, avec un effectif qui est passé de 20 cet hiver à 70 au printemps. Il s'agit de la prochaine étape pour le laboratoire, dans laquelle les résultats de la recherche de Pékin seront plus directement transférés aux produits. L'objectif : accélérer le processus de retour des nouvelles technologies au vaisseau-mère.

Le centre est le bébé de Zhang. En tant que chercheur, Zhang a créé un logiciel qui examinait les images et pouvait identifier celles qui étaient visuellement intéressantes et celles qui n'étaient pas utiles pour le montage vidéo automatique. Maintenant, laissant la recherche derrière lui, il examine la situation dans son ensemble du laboratoire et essaie d'identifier les technologies les plus prometteuses pour les groupes de produits de Microsoft. Quel est le retour d'investir massivement dans la recherche à long terme ? il demande. La mission du centre est de répondre à cette question.

Zhang révèle un soupçon de nostalgie lorsqu'il parle du centre, qui a été lancé en novembre 2003 à l'occasion du cinquième anniversaire de l'ouverture de Microsoft Research Asia. Lors de la cérémonie, dit-il, le responsable de la recherche de l'entreprise, Rick Rashid, a raconté les réalisations du laboratoire et a félicité chaleureusement ses dirigeants devant les plus hauts responsables de Microsoft. En regardant autour de nous, nous avions les larmes aux yeux, dit Zhang. Nous avons pensé, ceci est un rêve devenu réalité. Nous avons écrit l'histoire.

Mais maintenant, dit Zhang, il est temps de commencer à construire l'avenir de l'entreprise, en développant de nouveaux produits qui seront utilisés par un plus large éventail de la société. Au lieu d'envoyer des responsables de la recherche à travers le Pacifique pour rencontrer des personnes chargées des produits - un processus qui, selon Zhang, ne s'intensifiera pas -, le personnel du Centre de technologie de pointe effectuera le développement initial du produit à Pékin. Leur proximité avec les équipes de recherche permettra de déterminer plus facilement quelles technologies sont prêtes pour les produits. Dans le même temps, ils se rendront régulièrement à Redmond, restant suffisamment proches des équipes produit pour pouvoir conseiller les chercheurs sur les problèmes du monde réel. C'est un moyen pour la recherche de créer de la valeur pour l'entreprise, explique Henry Chesbrough, expert en stratégie et gestion technologiques à l'Université de Californie à Berkeley.

La question pour Microsoft est de savoir si le laboratoire de Pékin peut garder ses chercheurs très unis concentrés sur les problèmes à long terme, tout en accélérant les plans de développement de produits à court terme. Personne ne pense que cet équilibre sera facile. Une partie du prix que vous payez est que les gens commencent à vous demander des fruits à portée de main, explique Zue du MIT. Votre succès peut facilement se transformer en malédiction si tout le monde vous demande quelque chose dont il a besoin dans six mois.

S'il s'agissait des États-Unis, cela pourrait être le défi le plus intimidant auquel le laboratoire a été confronté. Mais c'est la Chine. Pour rester productif, Microsoft Research Asia devra également entretenir ses relations avec les responsables gouvernementaux et les universitaires, afin que cela profite non seulement à Microsoft, mais également à son pays hôte. Là réside une source de tension. Les étudiants diplômés locaux disent que c'est leur rêve de travailler pour Microsoft. Mais montez plus haut dans les rangs des universités chinoises, et l'on parle d'un côté obscur. C'est dommage que le gouvernement et les autorités universitaires permettent un tel gaspillage de talents, déclare Hongfei Wang, professeur à l'Institut de chimie de l'Académie chinoise des sciences. Ces pauvres étudiants diplômés n'ont en fait pas de meilleurs choix. Mais en travaillant sur des projets d'entreprise, leur opportunité de croissance intellectuelle est considérablement diminuée.

En effet, l'héritage de Microsoft en Chine peut en fin de compte dépendre de la capacité de la société créée par Bill à augmenter les opportunités pour les citoyens chinois en général. Le renforcement du système éducatif, la formation technique des jeunes, la promotion des sociétés de logiciels locales et la promotion de la croissance économique sont un bon début et une entreprise intelligente pour ce que l'on pourrait un jour appeler la dynastie Gates.

À la fin d'une autre longue journée de travail, Harry Shum monte dans une voiture de fonction qui le ramènera chez lui dans un lotissement à la périphérie de Pékin. Le directeur général du laboratoire vérifie ses e-mails sur un ordinateur de poche sans fil, puis l'utilise pour appeler chez lui. Il rencontre sa famille pour le dîner ; ce sera la première nuit d'un mois qu'il ne travaille pas tard. Pékin est paisible la nuit, calme. Mais les choses changent vite. Cette autoroute n'était même pas là il y a cinq ans, dit Shum. Alors qu'il regarde cette nouvelle route, il pense déjà à demain, combattant le trafic dans son esprit, trouvant comment faire passer son laboratoire au niveau supérieur.

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