LES ROBOTS URBAINS PEUVENT-ILS ACCELELRER LA CREATION DE VILLES PLUS INTELLIGENTES ET PLUS DURABLES ?

INSTITUT DE VALORISATION DES DONNEES (IVADO, CANADA- QUEBEC)

Une profonde conviction nous anime : les données et les algorithmes transforment le monde dans lequel nous vivons et ont un potentiel d’innovation incroyable !

 DES DRONES SANS GPS POUR LES INSPECTIONS SOUTERRAINES, PILOTES UNIQUEMENT PAR DES CAPTEURS ET DES ALGORITHMES

En 2016, l’entreprise Hovering Solutions a mis au point des drones capables d’évoluer sans lumière, sans signal radio, sans GPS et sans opérateur. « Grâce à une combinaison de capteurs et d’algorithmes, ces drones estiment leur position de manière entièrement autonome et naviguent seuls dans les sites qu’ils explorent », explique Fran Espada. Ils sont capables de repérer des objets, de choisir le bon chemin s’ils rencontrent une faille et de détecter un obstacle. Si celui-ci s’avère infranchissable, le drone revient de lui-même à son point de départ. C’est également le cas dans les situations qui le mettent en danger comme un niveau d’eau trop élevé ou une défaillance de leur batterie.

Les lieux propices à son utilisation sont nombreux : tunnels, mines, cheminées à minerai, égouts… bref, tous les sites souterrains, difficiles d’accès ou à risques (d’effondrement, de gaz toxiques, d’inondations, de rats…). Avec à la clé, des opérations moins périlleuses, nécessitant moins d’intervenants, mais aussi moins longues et moins onéreuses… pouvant donc être pratiquées plus souvent. Selon Hovering Solutions, l’inspection d’une conduite forcée de barrage, tube d’acier quasiment vertical, qui mobilise habituellement une équipe de cordistes, reviendrait deux fois moins cher grâce à ses drones. Pendant son vol, l’engin recueille des images géolocalisées avec une grande précision et des données qui permettent ensuite de produire une maquette numérique 3D. Le Moniteur, 2022

 L’ESSOR DE L’IA ET DE LA ROBOTIQUE DANS LA VILLE ; DES USINES A L’ESPACE URBAIN, OU LA NAISSANCE DE LA CIVILISATION « HOMME-MACHINE »

Le monde entre dans une nouvelle ère industrielle que le « Forum Economique Mondial ou le Forum de Davos » a appelé la « quatrième révolution industrielle ». Elle se caractérise par l’utilisation massive des technologies de l’intelligence artificielle (IA), de la robotique, et des neurotechnologies dans tous les secteurs d’activité humaine. Dans le même temps, l’on assiste à une urbanisation rapide et totale de la planète avec plus de 3,5 milliards de personnes vivent dans les villes aujourd’hui, et une projection de l’ONU de 68 % de la population mondiale qui devrait vivre dans des zones urbaines d’ici 2050. Les villes sont la principale source de croissance économique et de productivité mondiales, et elles concentrent la majeure partie de la consommation de ressources et les émissions de gaz à effet de serre. La manière dont les villes et les pays développés, émergents et en développement réagissent collectivement à l’explosion urbaine et à la révolution de l’automatisation, deux bouleversements majeurs, déterminera leur degré de préparation pour une croissance soutenue après le passage de cette vague d’urbanisation. Pour que notre monde puisse avancer vers un développement plus durable, il est donc essentiel de gérer de concert l’urbanisation et les changements sociaux et techniques.

Les améliorations et la convergence de l’apprentissage automatique et des neurosciences, associées aux révolutions du Big Data et de l’Internet des objets, et alimentées par l’omniprésence de l’informatique évolutive de haute performance, nous propulsent dans une nouvelle ère de l’intelligence artificielle. L’intelligence artificielle est un champ de recherche qui regroupe l’ensemble des techniques et méthodes qui tendent à comprendre et reproduire le fonctionnement d’un cerveau humain. Il s’agit du Machine Learning qui est un ensemble de techniques donnant la capacité aux machines d’apprendre automatiquement un ensemble de règles à partir de données. Contrairement à la programmation qui consiste en l’exécution de règles prédéterminées. Et du Deep Learning ou apprentissage profond qui est une technique de machine learning reposant sur le modèle des réseaux neurones : des dizaines voire des centaines de couches de neurones sont empilées pour apporter une plus grande complexité à l’établissement des règles. Il existe deux principaux types d’apprentissages en Machine Learning. L’apprentissage supervisé et non supervisé. En apprentissage supervisé, l’algorithme est guidé avec des connaissances préalables de ce que devraient être les valeurs de sortie du modèle. Par conséquent, le modèle ajuste ses paramètres de façon à diminuer l’écart entre les résultats obtenus et les résultats attendus. La marge d’erreur se réduit ainsi au fil des entraînements du modèle, afin d’être capable de l’appliquer à de nouveaux cas. En revanche, l’apprentissage non supervisé n’utilise pas de données étiquetées. Il est alors impossible à l’algorithme de calculer de façon certaine un score de réussite. Son objectif est donc de déduire les regroupements présents dans nos données. Prenons l’exemple, d’un jeu de données de fleurs, on recherche à les regrouper en classes. Ici, nous ne connaissons pas l’espèce de la plante, mais nous voulons essayer de les regrouper, par exemple, si les formes des fleurs sont similaires alors elles sont en rapport avec une même plante correspondante. Il existe deux principaux domaines de modèles dans l’apprentissage non-supervisées pour retrouver les regroupements :Les méthodes par partitionnement : les algorithmes des k-means. Les méthodes de regroupement hiérarchique : classification ascendante hiérarchique (CAH).

Le Japon est le premier fabricant de robots industriels au monde, fournissant 45 % de tous les robots. Son dernier salon, le Salon International de la robotique IREX 2022, le plus grand salon mondial de la robotique organisé du 9 au 12 mars 2022, a enregistré 15 pays exposants : Autriche, Canada, Chine, Danemark, France, Allemagne, Italie, Corée, Suisse, Suède, Taïwan, Pays-Bas, Norvège, Royaume-Uni, États-Unis. Cette exposition a vu la percée des robots dans les activités de service, dans les secteurs de la restauration et de l’hôtellerie, de la santé, de l’éducation, de l’agriculture la construction et les BTP, etc.

L’IA et les robots autonomes sont intégrés de plus en plus dans le paysage urbain pour fournir des solutions plus intelligentes, plus durables et plus efficaces dans de nombreux domaines, tels que la livraison de marchandises sur le dernier kilomètre, la collecte des Ordures Ménagères, les opérations de secours d’urgence en cas de catastrophes, le nettoyage des vitres, l’inspection et la réparation des canalisations, la mobilité ou missions de police et de sécurité. Les véhicules Semi-Autonomes de Uber et d’autres entreprises privées circulent déjà dans les rues de certaines villes des pays développés. Les robots ne sont plus seulement dans les usines, ils sont aussi dans les maisons avec les robots aspirateurs et dans les jardins publics et privés avec les robots tondeuses de gazon. Le monde entre de plein pied dans une nouvelle civilisation où la cohabitation des hommes et des machines autonomes et autres automates est la norme.

Ainsi dans les secteurs du bâtiment et des BTP, la robotique, l’IA et les objets connectés sont en train de transformer les métiers de fabrique de la ville et sont en mesure de réduire les coûts de construction jusqu’à 20%. Par exemple, les ingénieurs peuvent s’équiper de lunettes de réalité virtuelle et envoyer de minirobots dans des bâtiments en construction pour suivre l’avancement des travaux à l’aide de caméras. On assiste déjà à l’utilisation de bras démolisseurs, d’imprimantes 3D et de robots maçons. Les machines sont de plus en plus présentes sur les chantiers. Le « robot peintre » développé par un ingénieur français devrait devenir un assistant idéal commercialisable très prochainement. Les drones permettent de gérer en direct la sécurité en offrant une vision globale. Ils permettent également d’observer le bon déroulement des travaux de construction depuis des points de vue impossibles à obtenir auparavant. Équipés de caméras thermique, ils peuvent fournir un bilan énergétique précis des constructions. Avec d’autres capteurs, ils peuvent vérifier la prise et séchage des matériaux en profondeurs. Le robot maçon Hadrian X est proposé depuis 2018 par l’entreprise australienne Fasbrick Robotics (FBR), l’impressionnant bras articulé est capable de poser 1000 briques par heure alors qu’un humain ne peut qu’en poser que 400 en une journée.

LES ENJEUX DE LA ROBOTISATION : LES PROBLEMES ETHIQUES ET LE ROLE DES AUTORITES PUBLIQUES

Selon l’Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique (INRA), l’Intelligence Artificielle est la plus récente vague du numérique. Elle recouvre simplement l’opportunité de réunir conjointement la disponibilité de grands volumes de données, la puissance d’algorithmes mathématiques éprouvés implémentés dans des logiciels, et la capacité de calcul. L’objectif de l’IA est de donner un caractère prédictif à ces données et de généraliser leur utilisation au quotidien et dans tous les secteurs de l’économie et de la société : santé, travail, industrie, agriculture, politiques publiques, etc.

Toutefois, pour beaucoup, ce qui est en jeu à travers la robotisation, c’est en fait avant tout la question sociale : celle de l’emploi et celle de la cohésion sociale en laissant un nombre encore plus important de personnes à la marge de la société. Et le fait que l’IA remplacerait les capacités intellectuelles et opérationnelles de l’Homme. Pour la plupart des chercheurs ces allégations sont des fantasmes.

Cependant, les problèmes techniques, de sécurité, de confiance, d’éthique, de confidentialité des données et d’urbanisme doivent être résolus pour garantir une application des robots centrée sur les personnes, sûre et appropriée dans les villes. En outre, les villes doivent disposer des capacités adéquates non seulement pour gouverner et gérer les robots sous leur contrôle, mais également ceux déployés dans les espaces publics par d’autres entités.

Des organisations publiques et privés se proposent d’accompagner des projets à impacts positifs sur la société dans les domaines des données et de l’IA et de la robotique, mais aussi à dénoncer et critiquer les risques et des dérives de ces technologies. Elles s’engagent pour une technologie sobre et respectueuse des enjeux sociaux et environnementaux. Il s’agit entre autres de :

L’Association Data For Good : est une association loi 1901 (100% bénévole, 100% open-source, 100% citoyenne) créée en 2014 qui rassemble une communauté de 2700+ volontaires tech (Data Scientists, Data Analysts, Data Engineers, Developers, UX/UI Designers, Product & Project Owners) souhaitant mettre leurs compétences au profit d’associations, d’ONG, et de l’ESS – et de s’engager pour l’intérêt général. Notre vision Les technologies numériques sont incroyablement puissantes et redéfinissent le fonctionnement de notre société. Pour les acteurs qui œuvrent pour l’intérêt général, la technologie peut parfois être un levier démultiplicateur d’impacts positifs, cependant et malheureusement ces acteurs n’ont souvent pas les ressources technologiques ou humaines pour accélérer leur action citoyenne. Data for Good existe pour rétablir l’équilibre.

AI FOR GOOD INNOVATION FACTORY : AI for Good Innovation Factory est une plate-forme de lancement/d’accélération de startups pour les aider à développer et à faire évoluer leurs solutions innovantes basées sur l’IA et axées sur les ODD, en leur offrant des opportunités de jumelage avec des entreprises, de mentorat, de collecte de fonds et plus encore.

MEET THE AFRICA-BASED AI START-UP INNOVATIONS; AI FOR GOOD INNOVATION FACTORY. Est une session de pitch AI for Good Innovation Factory axée sur la mise en évidence de l’innovation dans la région africaine. Ce concours est ouvert aux start-up basées en Afrique, qui utilisent l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique et des algorithmes avancés appliqués aux défis liés aux objectifs de développement durable. Co-animé par AI Media Group, une publication spécialisée axée sur les innovations en IA basées en Afrique du Sud, et en partenariat avec les Adanian Labs, un accélérateur de startups basé en Afrique, et avec FINCA Ventures, un investisseur d’impact axé principalement sur les startups africaines. La session vise à mettre en évidence les start-ups prospères qui ont un impact durable en utilisant des produits, des développements et/ou des services d’IA.

XPRIZE : rendre possible l’impossible. XPRIZE crée et gère des prix qui poussent les innovateurs à résoudre certains des plus grands défis auxquels le monde est confronté aujourd’hui. Nous croyons qu’un petit groupe de personnes passionnées par une cause peut accomplir ce qui n’a jamais été atteint. C’est pourquoi nous organisons des compétitions qui remettent en question les questions les plus importantes.

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