L’intelligence artificielle et l’environnement: un mariage naturel?

Etienne Plamondon Emond Collaboration spéciale
«On n’a qu’une planète et des ressources limitées», souligne Valérie Bécaert, directrice du groupe de recherche chez Element AI. Les mathématiques et les algorithmes constituent à ses yeux des clés pour faire les meilleurs choix à l’intérieur de cette contrainte.
Photo: Unsplash «On n’a qu’une planète et des ressources limitées», souligne Valérie Bécaert, directrice du groupe de recherche chez Element AI. Les mathématiques et les algorithmes constituent à ses yeux des clés pour faire les meilleurs choix à l’intérieur de cette contrainte.

Ce texte fait partie d'un cahier spécial.

Valérie Bécaert est entrée dans le domaine de l’intelligence artificielle (IA) par la porte du développement durable. Aujourd’hui directrice du groupe de recherche chez Element AI, une entreprise cofondée par Yoshua Bengio, elle a commencé sa carrière comme chercheuse en analyse de cycle de vie. Au Centre international de référence sur le cycle de vie des produits, procédés et services (CIRAIG), dont elle était devenue la directrice en 2011, un mandat d’inventaire de la part du gouvernement du Québec l’a forcée à la réflexion. « C’était infernal [d’essayer d’obtenir] des données en environnement. Les gens ne voulaient pas partager leurs informations », a-t-elle constaté.

L’ingénieure chimiste de formation a décidé de faire le saut du côté de l’IA « pour voir comment cela pourrait bénéficier au monde de l’environnement ». Elle est devenue directrice des partenariats de l’Institut de valorisation des données (IVADO) avant d’atterrir chez Element AI. Bien qu’elle se consacre désormais à une variété de projets, le grand espoir qu’elle place dans l’IA réside toujours dans son potentiel en matière de développement durable.

« On n’a qu’une planète et des ressources limitées », souligne Valérie Bécaert. Les mathématiques et les algorithmes constituent à ses yeux des clés pour faire les meilleurs choix à l’intérieur de cette contrainte. En matière de changements climatiques, les applications pourraient se révéler rapides, selon elle. Comment ? Notamment en intégrant l’IA dans les chaînes logistiques, les réseaux énergétiques et les outils de calcul d’émissions de GES.

Element AI poursuit d’ailleurs l’élaboration d’un logiciel prédictif avec le Port de Montréal, afin de permettre aux camionneurs d’anticiper le temps d’attente aux différents terminaux où ils viennent charger et décharger la marchandise. L’entreprise espère ainsi réduire la pollution générée par des véhicules coincés dans les embouteillages.

Des initiatives émergent

D’autres initiatives commencent à émerger. Google a remis le système de refroidissement de ses centres de données entre les mains de DeepMind, sa filiale d’IA. Cette dernière a annoncé en août 2018 que son outil avait engendré des économies d’énergie de 30 %.

« La rencontre entre l’IA et l’environnement est naturelle », affirme Mohamed Cheriet. Le professeur à l’École de technologie supérieure (ETS) a quant à lui entraîné des réseaux de neurones artificiels avec des données de consommation résidentielle d’électricité. Il a ainsi réussi à prévoir, selon les moments de la journée, les émissions de GES générées par des habitations avec un taux d’erreur d’à peine 2 % là où l’électricité est principalement produite à l’aide d’énergies fossiles. Cet outil promet de favoriser des comportements écoresponsables, notamment dans le moment choisi pour utiliser ses électroménagers. Le chercheur poursuit un autre projet avec des capteurs mesurant la qualité de l’air à différents endroits dans la métropole. Il souhaite ensuite passer ces informations « dans la moulinette de l’IA » pour trouver des corrélations avec des statistiques de santé publique.

Certaines entreprises démarrent avec l’intention de mettre l’IA au service de l’environnement. C’est du moins ce qu’affiche Horoma AI, fondée en 2017 par l’entrepreneur en série Yvan Ouellet, qui applique à ce domaine les récentes percées en reconnaissance visuelle. À partir d’images satellites, la solution informatique de l’entreprise dénombre en peu de temps les cimes, détermine leur hauteur et identifie les espèces d’arbres associées dans le but d’améliorer la gestion forestière. À l’aide d’images captées depuis le ciel, elle peut aussi caractériser des milieux humides. La jeune pousse s’emploie en ce moment à mettre au point des algorithmes pour mesurer la biomasse d’un endroit, voire suivre son évolution dans le cas d’étalement urbain.

Une rencontre à concrétiser

« Il y a beaucoup d’initiatives, de start-ups, de chercheurs ou de projets pour s’attaquer aux problèmes des changements climatiques qui viennent de la communauté de l’IA, observe Valérie Bécaert. Ce qui nous empêche d’aller plus vite, c’est qu’ils n’ont pas nécessairement le réflexe de s’associer avec des experts en environnement. »

De l’autre côté, on constate aussi que des ponts demeurent à bâtir. Alors qu’il revoit sa programmation scientifique pour le cycle 2019-2025, le Centre interdisciplinaire de recherche en opérationnalisation du développement durable (CIRODD) prévoit d’inscrire la science des données comme un axe central pour accélérer la transition énergétique et sociale. « Les chercheurs en environnement et en développement durable commencent, mais ont de la difficulté, à comprendre comment travailler avec la science des données, signale Luce Beaulieu, directrice exécutive du CIRODD. Ça ne peut changer qu’en créant des moments où on est capables de s’asseoir entre chercheurs de différentes disciplines. »

C’est entre autres pour cette raison qu’IVADO a organisé l’événement La science des données au service du développement durable, qui se déroulait le 22 mars à HEC Montréal. « C’est un secteur où il pourrait y avoir un impact tout aussi important que dans le domaine de la santé et de la médecine personnalisée, croit Nancy Laramée, actuelle directrice des partenariats chez IVADO. Il faut juste fédérer plus de personnes pour qu’il y ait plus de collaborations interdisciplinaires. » Elle indique néanmoins que certains changements législatifs seraient nécessaires pour inciter divers acteurs à partager leurs données dans ce but commun, notamment en matière de transports.

De plus, l’environnement demeure un parent pauvre dans les investissements en IA, reconnaissent tant Mohamed Cheriet que Valérie Bécaert. « S’il y a des projets qui se font, c’est parce que ça tient à coeur à certaines personnes, mais il n’y a pas d’argent à faire là-dedans », souligne Valérie Bécaert. Elle croit néanmoins que des algorithmes ou des outils informatiques développés pour la finance ou la logistique, par exemple, pourront ensuite être appliqués ou adaptés à d’autres données à des fins de protection de l’environnement. « C’est mon espoir », dit-elle.

Et l’éthique?

Si l’intelligence artificielle soulève de nombreuses questions éthiques, comment pourrait-elle s’avérer dangereuse si l’objectif consiste à sauver la planète ?

« La ligne est très fine entre surveiller l’environnement, surveiller les gens, surveiller nos actions », rappelle à titre personnel Valérie Bécaert. Comme quoi on ne peut faire l’économie d’une conversation sur une IA responsable, même lorsque les intentions sont des plus louables.