L’IA, au secours de la planète ?

85 % des Français considèrent que l’intelligence artificielle (IA) engendrera une véritable révolution, tant dans la vie privée que professionnelle. Ses applications, déjà nombreuses dans la médecine, l’automobile et l’industrie, ont permis de grandes avancées. Dès lors, pourquoi ne pourrait-elle pas jouer aussi un rôle central dans la transition écologique et énergétique ?

I, Robot, Her, Blade Runner, Black Mirror… La littérature, le cinéma et les séries regorgent d’œuvres traitant de près ou de loin de l’intelligence artificielle. Bénéfique, ou au contraire destructrice pour l’humanité, on lui prête des qualités et des caractéristiques semblables à celles de l’intelligence humaine. Mais est-ce réellement le cas ? Contrairement à ce que l’on pourrait penser, l’IA n’est pas si jeune : ses premiers développements datent des années 1950 et ne se limitent pas à des robots humanoïdes. L’Encyclopédie Larousse la définit comme « l’ensemble des théories et des techniques mises en œuvre en vue de réaliser des machines capables de simuler l’intelligence » et ses champs d’application sont multiples : reconnaissance d’images, voitures autonomes, détection de maladies… Elle permet aujourd’hui de résoudre certains problèmes mieux que les humains grâce aux avancées en matière d’apprentissage automatique, ou la capacité d’apprendre à partir de données, d’améliorer sa faculté à résoudre des tâches, sans être explicitement programmé pour chacune. Par exemple, pour faire jouer une IA aux échecs, plus besoin de programmer les règles de ce jeu, la machine peut les appréhender en s’entraînant sur une grande quantité de données, en « apprenant » donc comment jouer. « L’IA ouvre des perspectives nouvelles pour la compréhension et la préservation de l’environnement », souligne le rapport Villani « Donner un sens à l’intelligence artificielle », rendu public en mars 2018. Si l’IA a le vent en poupe chez les GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon et Microsoft), elle se découvre aussi des applications en matière d’efficacité énergétique, de protection de la biodiversité, de réduction de l’utilisation des engrais dans l’agriculture…

Cartographier la biodiversité

Les solutions que peut apporter l’intelligence artificielle à la protection de la biodiversité terrestre sont nombreuses mais elles requièrent dans un premier temps de collecter de la data et de « cartographier » le biome planétaire. Dans un second temps, l’IA pourra modéliser des écosystèmes pour mieux les comprendre, analyser les règles qui les régissent, et in fine les protéger. L’expédition Tara Oceans, qui s’est déroulée de 2009 à 2013, a pour mission de comprendre la diversité des organismes de l’océan. À bord de leur goélette, les équipes ont collecté une très grande quantité d’organismes dans les fonds marins, présents tout autour du globe, constituant la description la plus complète d’un écosystème à l’échelle de la planète. Ces données vont permettre de développer des protocoles d’intelligence artificielle capables de mesurer la biodiversité et ses interactions, de mieux saisir l’impact des changements climatiques sur les océans, la dynamique et l’évolution de leurs écosystèmes, et pourquoi pas de développer de nouvelles formes d’entretien des fonds marins. Ce travail a aussi permis d’identifier et de modéliser l’impact de l’humanité sur la biodiversité, pour mieux réparer les dommages qu’elle a causés.

Réguler et optimiser

Par ailleurs, l’intelligence artificielle trouve d’ores et déjà des applications en matière d’optimisation et de régulation des flux, à des fins écologiques, comme celles concernant le trafic routier. De nombreuses villes commencent en effet à souscrire à des solutions de régulation permettant de prévoir l’encombrement des voies de circulation -- incluant voitures, deux roues et même piétons -- pour réduire les embouteillages et donc les émissions de gaz à effet de serre et la consommation de carburant. Elles participent ainsi à la transition énergétique et écologique. De la même façon, dans le champ agricole, l’intelligence artificielle permet aux agriculteurs d’améliorer leur productivité tout en diminuant leur consommation d’eau et d’intrants. Dates de semence, de récolte, pH, taux d’irrigation, l’IA prend en compte tous ces critères pour mettre au point des recommandations plus économes et frugales. Ces mécanismes sont aussi applicables dans le secteur des énergies, où l’efficacité énergétique et les économies d’énergie sont les pierres angulaires de la transition écologique. Il s’agit pour les entreprises du secteur de proposer à leurs clients des IA capables d’adapter les consommations d’énergie aux besoins réels des utilisateurs finaux, à ajuster la production de froid ou de chaleur en temps réel…

L’IA en action pour préserver la biodiversité

Au-delà de l’analyse et de la modélisation, l’intelligence artificielle peut aussi prendre la forme de robots au service de l’environnement, se rapprochant de la vision qu’en donne Isaac Asimov dans son livre, I, Robot. Ces systèmes « intelligents » sont par exemple capables de récupérer une partie du plastique des océans, ou encore de protéger, physiquement, des espèces fragiles. C’est le cas par exemple du RangerBot, développé par l’université de technologie du Queensland, en Australie. Ce drone océanique permet de préserver la Grande Barrière de corail en identifiant la « couronne d’épines », une étoile de mer qui décime les organismes vivants locaux, sans prédateur naturel, et de lui injecter une toxine mortelle. Sa précision est de 99,4 %. Mais ce n’est pas tout : en plus de faire la police des coraux, RangerBot est aussi capable de cartographier les écosystèmes coralliens menacés d’extinction.

La durabilité de l’IA

L’intelligence artificielle offre des solutions prometteuses pour préserver l’environnement. Pour le moment adaptées à des situations particulières, des solutions plus globales pourraient se développer dans les années à venir, comme un système de gestion du trafic à l’échelle d’un pays ou de l’Union européenne. Il faudra cependant veiller à ce que cette technologie d’avenir ne vienne pas alourdir le bilan écologique de notre planète. Car l’IA implique en effet une grande consommation d’énergie : stockage, puissance de calcul, extraction de matériaux pour produire des composants... Elle devra donc s’inscrire à son tour dans une démarche de développement durable, incluant de la récupération de chaleur sur les serveurs qu’elle utilise, des énergies renouvelables et de récupération pour l’alimenter, du recyclage. Le rapport Villani souligne la nécessité pour l’IA de « s’intégrer dans un paradigme de croissance plus économe et collectif, inspiré de la compréhension de la dynamique des écosystèmes, dont elle sera l’outil clé ».

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