IA et science des données pour un environnement meilleur, plus intelligent et durable

Au cours de la décennie écoulée, aucune discussion sur les tendances technologiques émergentes n’a été complète sans la mention de l’intelligence artificielle (IA). Elle est désormais devenue une technologie courante, touchant tous les aspects de notre vie : travail, déplacements domicile-travail, divertissement, shopping, voyages et bien plus encore. La technologie et l’environnement sont souvent projetés du côté opposé dans le débat sur la durabilité. Dans cet article, nous proposons une perspective différente et explorons comment le Big Data est utilisé dans les sciences de l’environnement.

La science des données peut-elle sauver l’environnement ?

Le changement climatique est ici et maintenant. Les villes manquent d’eau, les glaciers fondent, les espèces disparaissent et nos sources d’énergie non renouvelables s’épuisent. Nous sommes probablement la première génération d’humains à ressentir ses effets néfastes et la dernière génération à avoir le temps de faire quelque chose. Les milliards d’appareils intelligents, les voitures les plus rapides, les missions spatiales sophistiquées, les robots miniatures pour nous nettoyer les veines et les capitalisations boursières astronomiques des géants de la technologie seraient de peu d’utilité s’il n’y avait pas d’humains pour en récolter les fruits. Voici quelques façons dont l’IA peut nous aider à construire un avenir meilleur et durable.

Projets de villes intelligentes

Il s’agit sans doute du cas d’utilisation le plus important et global de l’exploitation de la science des données au service de l’environnement. Si nous exploitons efficacement l'apprentissage automatique pour la durabilité, nous pouvons avoir des villes dotées de bâtiments écologiques, utilisant de l'eau recyclée pour une utilisation extérieure, une empreinte carbone minimale, une gestion durable de l'énergie grâce à la prévision de la demande, une concentration sur les sources d'énergie renouvelables et bien plus encore. Cela allégera le fardeau des infrastructures existantes et mettra fin à une course à la construction sans fin et non durable à laquelle nous assistons partout dans le monde.

La gestion des déchets

La science des données et l’environnement peuvent sembler à première vue des concepts sans rapport. Cependant, un examen plus approfondi de chacun ouvre des possibilités illimitées en matière de durabilité et de gestion des déchets. La Banque mondiale estime que nous générons chaque année 2,01 milliards de tonnes de déchets solides municipaux, dont au moins 331 TP3T nuisent à l’environnement. Le tri des déchets constitue un goulot d’étranglement majeur pour le recyclage et une grande partie de celui-ci se fait manuellement. L’IA, l’apprentissage automatique et la science des données peuvent être exploités pour prédire les catégories de déchets en lisant des images et des données de poids. Cela peut améliorer nos processus de tri des déchets, à la fois en termes de rapidité et de précision. À mesure que les systèmes d’auto-apprentissage consomment davantage de données, ils deviennent plus intelligents et plus précis dans l’estimation des tendances futures.

Gestion du trafic

Le trafic passagers et commercial contribue largement à la pollution de l’environnement, principalement par le biais des émissions et du bruit. Les systèmes intelligents de gestion du trafic basés sur l'IA peuvent aider à contrôler les feux de circulation en analysant les données passées et en réglant les minuteries des feux en conséquence. Les modèles d'apprentissage automatique peuvent lire les images des caméras et détecter les infractions au code de la route, les violations des limites de vitesse, la conduite sans casque, le blocage des virages à gauche libres, la conduite à contresens, les infractions aux voies, etc. Ce sont quelques-uns des nombreux cas d'utilisation de l'apprentissage automatique pour la durabilité.

Gestion des ressources alimentaires

Avec une population mondiale toujours croissante et une espérance de vie croissante, le secteur agricole du monde entier est soumis à une pression énorme pour augmenter sa production. Des études des Nations Unies indiquent que près de la moitié de tous les fruits et légumes produits dans le monde sont gaspillés chaque année. Rien que dans les pays développés comme les États-Unis, 30% de toute la nourriture produite (d’une valeur de 48,3 milliards de dollars) sont jetés. Les dégâts sont aggravés lorsque l’on considère le gaspillage correspondant des ressources utilisées pour produire ces ressources – eau, sol, main-d’œuvre, électricité, transports, énergie, etc. L’IA et la science des données sont des outils puissants pour minimiser ce gaspillage, une fois que l’on sait comment fonctionnent les mégadonnées.

Défis

Le développement durable nécessite une approche saine à laquelle tous les participants et parties prenantes adhèrent. Il existe des défis réglementaires, technologiques et opérationnels pour sa mise en œuvre sur le terrain, parmi lesquels :

Données hétérogènes

Nous disposons de nombreuses données dispersées, non formatées et hétérogènes. Dans un monde idéal, nos systèmes exigent que leurs données soient nettoyées à la source et introduites dans un format universel facile à traiter, analyser, présenter, communiquer et intégrer. Si nous voulons que la science des données aide l’environnement, nous devons réaligner notre stratégie de données pour développer un écosystème homogène où tous les participants tendent vers un objectif commun.

Investissement

Les agences gouvernementales et les acteurs privés doivent unir leurs forces pour réaliser le rêve de la durabilité. Cela nécessite de l’expertise, des ressources, de l’engagement et de la coordination tout au long de la chaîne de valeur. Compte tenu de l’échelle de nos villes, il s’agit d’un défi majeur qui peut être résolu par la surveillance de l’éducation et du leadership.

Cohérence réglementaire

Des startups axées sur l'environnement et des acteurs privés du monde entier développent des solutions pour nous permettre de faire les premiers pas vers un avenir vert, propre et durable. Ils ont besoin de l’adhésion et des directives des régulateurs. Des décideurs politiques agiles, avec le soutien du gouvernement, sont une nécessité du moment, car l'horloge environnementale tourne chaque jour. Cette liste n'est en aucun cas exhaustive et l'application de l'IA pour améliorer notre environnement n'est limitée que par notre imagination. Dans un article consacré à la manière dont l’IA aide l’environnement, le magazine Nature estime que l’IA pourrait contribuer à atteindre l’objectif 79% des objectifs de développement durable (ODD).