L’intelligence artificielle peut-elle nous aider dans la transition écologique ?
Popularisée par l’arrivée de ChatGPT en novembre 2022, l’intelligence artificielle fascine autant qu’elle inquiète. Grâce à ses compétences (presque) illimitées, l’intelligence artificielle est-elle une menace pour l’environnement ou, au contraire, une véritable opportunité pour la transition écologique ?
Définition de l’intelligence artificielle
Qu’est ce que l’intelligence artificielle ?
Selon John McCarthy, informaticien et principal pionnier du domaine, l’intelligence artificielle (IA) est « la science et l’ingénierie de la fabrication de machines intelligentes ». Pour le Parlement Européen, elle englobe tout système permettant de « reproduire des comportements liés aux humains, tels que le raisonnement, la planification et la créativité ».
L’IA consiste donc à créer des entités capables de réaliser des tâches, nécessitant normalement l’intelligence humaine. En réalité, l’intelligence artificielle permet même de surpasser largement l’intelligence humaine dans certains domaines, mais dans une tâche qui lui a été spécifiquement attribuée.
L’intelligence artificielle est toutefois un concept vaste et difficile à définir tant elle évolue en permanence.
De nombreux outils peuvent ainsi être classés dans le domaine de l’intelligence artificielle :
- Reconnaissance de la parole
- Traduction automatique
- Résultats personnalisés dans les moteurs de recherche et recommandations sur mesure dans les services de streaming
- Voiture autonome
- Programmes d’échecs ou de Go…
Si l’intelligence artificielle fait beaucoup parler d’elle ces dernières années, notamment grâce à l’arrivée du célèbre ChatGPT en novembre 2022, elle n’est pourtant pas une discipline récente.
Son histoire débute en réalité en 1943, lorsque deux scientifiques (Warren McCullough et Walter Pitts) présentent un modèle mathématique pour la création d’un réseau de neurones. Cela mènera deux étudiants de Harvard à créer le premier ordinateur à réseau de neurones (Snarc) en 1950.
En parallèle, Alan Turing crée une machine jouant un rôle décisif dans la seconde guerre mondiale en 1943 et publie également le test de Turing en 1950, permettant d’évaluer les IA, encore aujourd’hui. Ce test posera ainsi les fondations de l’intelligence artificielle : reproduire l’intelligence humaine au sein des machines.
Entre les années 50 et aujourd’hui, de nombreuses étapes et traversées du désert ont jalonné le parcours de l’intelligence artificielle telle qu’on la connaît aujourd’hui :
En 1997 : Deep Blue, un ordinateur d’IBM, bat le champion du monde Garry Kasparov aux échecs, grâce à une capacité d’analyse de 200 millions de positions par seconde,
En 2012 : grâce au machine learning et au deep learning (voir ci-après), un réseau de neurone de l’université de Stanford est entraîné à reconnaitre un chat sans ambiguïté sur des images, une réelle prouesse à l’époque,
La même année, grâce au travail de Kay Kurzweil, Google devient capable d’afficher des résultats personnalisés pour l’utilisateur lors d’une recherche,
De nombreuses applications de l’intelligence artificielle font leur apparition dans notre quotidien depuis les années 2010 : reconnaissance de la parole, traduction automatique, aspirateurs robots…,
A partir des années 2020, les IA sont même capables de générer des images à partir d’un texte (Dalle-e, Midjourney) et de répondre aux questions du grand public (ChatGPT).
ChatGPT gagnera ainsi 1 million d’inscrits 5 jours après son ouverture et atteindra le cap des 100 millions d’utilisateurs, en faisant l’application avec la croissance la plus rapide de l’Histoire !
On ne peut donc plus le nier : 2023 nous a fait entrer dans l’ère de l’intelligence artificielle, pour tous et partout.
Mais l’intelligence artificielle pose de véritables problématiques :
- La reconnaissance faciale (DeepFace, depuis 2014) comme entrave à la vie privée,
- Les vidéos truquées bluffantes (Deepfakes, depuis 2017) comme risque pour la vérité,
- Le droit à l’image et à la création, générant une grève historique à Hollywood…
Dès 2014, certains scientifiques et hommes d’affaires (Elon Musk, Stephen Hawking, Bill Gates…) s’inquiètent de l’intelligence artificielle, comme « la plus grande menace pour l’humanité ».
Pour OpenAI, l’entreprise à l’origine de ChatGPT, l’IA doit être conçue en vue de profiter à toute l’humanité. Et c’est aussi cette vision qui est partagée au sein d’EVAD.
Comment fonctionne l’intelligence artificielle ?
L’intelligence artificielle est généralement classée en 3 types :
- L’intelligence artificielle générale (ou profonde) : capable de réaliser toute tâche cognitive, au même titre qu’un humain ou un animal. A l’heure actuelle, ce type d’IA est encore considéré comme hypothétique, mais certains spécialistes s’interrogent sur la possibilité que GPT-4 (la dernière version produite par OpenAI) soit la 1ère forme d’IA générale,
- L’intelligence artificielle forte (ou superintelligence) : en théorie impossible à créer à l’heure actuelle, ce type d’IA fait référence à un système possédant une conscience propre et des sentiments. Une IA digne d’un roman de sciences fiction donc,
- L’intelligence artificielle faible (ou étroite) : pour les systèmes pouvant réaliser une tâche unique, de manière quasi parfaite, sans supervision humaine. C’est ce type d’IA que l’on retrouve principalement et qui permet d’optimiser le travail humain.
L’intelligence artificielle se base donc sur des algorithmes et des modèles mathématiques pour analyser et traiter de grandes quantités de données, afin de résoudre des problèmes complexes. Et dès les années 2010, l’IA a fait un bon spectaculaire grâce à deux avancées :
Le machine learning : permet de programmer une machine afin qu’elle puisse apprendre par elle-même, en extrapolant depuis des règles établies à partir de données réelles,
Le deep learning : sous-partie du machine learning, le deep learning permet la résolution de problèmes complexes, en simulant la pensée humaine, en se reposant sur des réseaux de neurones.
Tout cela est bien complexe, et même les créateurs d’intelligences artificielles ne comprennent pas toujours comment elles fonctionnent en profondeur.
A quoi sert l’intelligence artificielle ?
L’intelligence artificielle peut ainsi servir de nombreux rôles :
- Enrichir les capacités de nos smartphones ou encore de nos voitures,
- Générer des textes, des images, de la musique ou des vidéos,
- Créer des nouveaux matériaux ou des médicaments,
- Diagnostiquer les maladies pour les traiter au plus tôt,
- Accélérer la recherche scientifique grâce à l’analyse d’une grande quantité de données, dans de nombreux domaines…
Pour que l’intelligence artificielle puisse apporter plus de progrès que de menaces, il est donc indispensable de la réguler afin qu’elle puisse être utilisée à bon escient, de manière éthique et durable, au profit de l’humanité.
Ainsi, le 2 février 2024, les Etats de l’Union Européenne ont adopté l’AI Act, afin de mieux réguler l’intelligence artificielle.
L’intelligence artificielle au service de l’environnement
Quelles utilités pour l’écologie ?
Grâce à ses capacités, dépassant parfois l’intelligence humaine, l’intelligence artificielle pourrait ainsi contribuer à préserver l’environnement. A l’heure actuelle, les IA permettent déjà de :
- Optimiser les flux de transports en raccourcissant le trajet des tournées de livraison ou de collecte des déchets,
- Améliorer les prévisions météorologiques pour anticiper les stratégies d’adaptation aux changements climatiques,
- Optimiser les procédures industriels pour moins consommer,
- Réduire le recours aux pesticides et diminuer la consommation d’eau dans l’agriculture…
L’intelligence artificielle ne tient donc pas simplement du gadget pour le grand public mais pourrait servir l’écologie, si elle est utilisée de manière responsable. Le Ministère de la transition écologique et de la cohésion des territoires a ainsi rédigé une feuille de route sur l’IA au service de la transition écologique.
Enfin, ClimateGPT, une IA spécialisée dans la résolution des problématiques liées au climat planétaire, a été lancée pour aider les chercheurs, les décideurs politiques et les chefs d’entreprise à prendre les décisions adéquates concernant la transition écologique.
Pour cela, ClimateGPT permet de synthétiser les résultats de la recherche, générer des scénarios climatiques et développer des stratégies d’adaptation grâce à une base de données de plus de 10 milliards de pages web et d’articles universitaires sur le sujet !
Toutefois, selon les spécialistes, cette IA a tout de même comme limites celles de l’Homme : elle ne peut pas détenir l’intégralité des données climatiques possibles, notamment car le conflit en Ukraine a bloqué l’accès à de nombreuses stations de recherches ; et l’impact environnemental des IA en lui-même.
Intelligence artificielle et écologie : n’est-ce pas paradoxal ?
On le sait : les outils informatiques sont très énergivores. Notre utilisation des technologies contribuerait ainsi à hauteur de 2,1 à 3,9% des émissions mondiales de gaz à effet de serre (sans même parler du coût de la production des appareils électroniques !).
Et l’IA n’épargne pas ces deux facteurs ! En effet, pour créer des IA comme ChatGPT, il faut compiler et analyser des quantités de données colossales : c’est la phase d’entraînement.
D’après une étude américaine, la phase d’entraînement de GPT-3.5 à elle seule aurait représenté 136 allers-retours Paris – New-York, en termes d’équivalent carbone. Et une seule discussion avec ChatGPT consommerait l’équivalent d’une bouteille d’eau.
Toutefois, l’impact est encore difficile à mesurer et les entreprises d’intelligence artificielle ne communiquent pas toujours sur leur empreinte environnementale.
L’utilisation des outils d’intelligence artificielle doit donc être frugale et raisonnée afin d’obtenir une une utilisation plus éthique et éco-responsable, appelé « Green IA », il faut alors penser à l’éco-conception : matériaux plus durables, serveurs moins énergivores ; et au green coding : en concentrant le codage informatique sur l’essentiel, tout en conciliant la performance et la frugalité.
Comment l’intelligence artificielle peut aider à construire des écolieux ?
L’intelligence artificielle peut également aider à construire des écolieux ! Grâce à ses nombreuses capacités, l’IA peut en effet permettre de :
– Concevoir des bâtiments plus vertueux : améliorer l’efficacité énergétique, réduire la consommation d’eau et la production de déchets, grâce à l’analyse d’une grande quantité de données et des simulations en amont, que permettent l’IA,
– Suivre et optimiser l’efficacité des bâtiments : en analysant en permanence des données venant de capteurs par exemple, les IA peuvent détecter des anomalies, tendances et problèmes à venir, pour prolonger la durée de vie des bâtiments,
– Optimiser les ressources, tout en assurant la viabilité économique et écologique : grâce aux nombreuses applications citées précédemment, l’IA permet de tester en amont les différentes solutions écologiques pour permettre la pérennité d’un écolieu.
L’intelligence artificielle au cœur du projet EVAD
Comment allons-nous utiliser l’IA ?
L’un des objectifs d’EVAD Connect, l’association reconnue d’intérêt général qui gravite autour du projet EVAD, est de développer une boîte à solutions open source qui facilite la création et l’implantation d’écolieu attractif à l’aide de nouvelles technologies, notamment en passant par un serious game.
Nous allons donc nous servir de l’IA pour :
– Développer une simulation réaliste dans le jeu en ligne : L’IA peut aider à créer des simulations plus réalistes que nature pour tester les écolieux virtuels, en tenant compte de multiples variables telles que l’environnement, les ressources disponibles, les préférences des habitants, etc. Cela permettra aux joueurs de créer des écolieux plus dynamiques et réactifs.
– Optimiser les ressources naturelles : On va pouvoir surveiller et diminuer la consommation d’énergie, d’eau et d’autres ressources dans la modélisation des différentes structures de l’écolieu virtuel, pour optimiser le maximum avant le passage au réel.
– Faciliter le partage de connaissance et le retour d’expérience : Nous développons également une plateforme en ligne collaborative et décentralisée pour permettre aux porteurs de projets de se connecter, de partager leurs expériences et de collaborer sur des défis communs. Cette plateforme utilisera des algorithmes d’apprentissage automatique pour recommander des connexions entre les utilisateurs en fonction de leurs intérêts, de leur domaine d’expertise et de leurs besoins.
Comment notre IA sera-t-elle la plus « green » possible ?
Mais pour obtenir une intelligence artificielle plus vertueuse qui correspond au valeur d’EVAD, l’association s’appuie sur :
– Une conception éthique et responsable : La première étape est d’adopter une approche éthique et responsable de ce système en prenant en compte les implications environnementales à chaque étape du processus.
– Un recyclage des données : l’IA sera conçue pour réutiliser et recycler les données existantes. Cela réduit la nécessité de collecter des données supplémentaires, ce qui peut nécessiter des ressources énergétiques pour la collecte, le stockage et le traitement.
– Une utilisation distribuée : Plutôt que de centraliser l’utilisation sur de gros serveurs, nous allons avoir une approche distribuée plus adoptée, où les tâches de formation sont réparties sur plusieurs appareils ou serveurs moins puissants. Cela permet de réduire la charge énergétique globale.
– Des énergies renouvelables : Nous allons alimenter ces petites infrastructures informatiques utilisées pour l’IA avec des sources d’énergie renouvelables au sein des écolieux, ce qui contribuera à réduire l’empreinte carbone globale de l’IA.
Le projet EVAD s’inscrit ainsi parfaitement dans l’axe 3 de la feuille de route sur l’IA et la transition écologique pour le développement d’une IA frugale et aidera de nombreux particuliers et collectivités à implanter des écolieux attractifs, viables et durables.
Si vous souhaitez faire partie de l’aventure, et nous aider à développer le jeu et la plateforme, devenez membre d’EVAD Connect !