L'intelligence artificielle dans le développement durable: des notions à connaître

Jumeau numérique

Un jumeau numérique est la réplique virtuelle d'un objet ou d'un système physique, utilisée pour surveiller et analyser un comportement. Dans le contexte du développement durable, les jumeaux numériques peuvent être utilisés pour optimiser la consommation d'énergie et de ressources, réduire les déchets et améliorer l'efficacité. L'IA joue un rôle crucial dans ce processus: d'énormes quantités de données sont nécessaires et converties pour donner des «Digital Twins» aussi précis que possible. L'IA permet de procéder à de petits ajustements en quelques secondes et de développer de nouveaux modèles.

Efficacité énergétique

L'IA devrait jouer un rôle croissant dans l'efficacité énergétique: par l'optimisation et la prévision de la consommation d'énergie, et l'identification des domaines pour les économies d'énergie. Par exemple, des algorithmes peuvent être utilisés pour analyser des données provenant de capteurs et d'autres sources afin d'identifier des modèles de consommation d'énergie et de suggérer des domaines d'amélioration.

Stockage de l'énergie

Avec l'augmentation des terminaux fonctionnant sur batterie et des transports électroniques, la dépendance vis-à-vis des dispositifs de stockage d'énergie – par exemple les batteries – s'accroît également. L'IA peut précisément optimiser ces batteries et autres technologies de stockage de l'énergie en prévoyant les besoins en énergie, en adaptant l'offre en conséquence et en stockant ou en libérant de l'énergie selon les besoins. 

Énergie renouvelable

L'énergie issue de ressources naturelles qui peuvent être reconstituées au fil du temps, telles les énergies éolienne, solaire et hydraulique, offre le plus grand terrain de jeu pour l'IA : de l'automatisation, de l'optimisation de l'utilisation des sources d'énergie renouvelables à la réduction des coûts et à la gestion de l’énergie, en passant par les questions d'efficacité. 

IA éthique / IA durable

Une IA développée, déployée et utilisée dans le respect de l'environnement, de manière socialement responsable et éthique . Il s'agit de considérer l'ensemble du cycle de vie des systèmes d'IA, de l'extraction des matières premières à l'élimination des déchets électroniques. Pour ce faire, des mesures sont prises en vue de réduire l'impact environnemental à chaque étape. L'IA durable inclut également des considérations éthiques, par exemple éviter que les systèmes d'IA ne soient biaisés ou discriminatoires et garantir qu'ils respectent la vie privée et les droits de l'homme.

Governance

Les objectifs de durabilité dans les entreprises prennent de plus en plus d'importance. L'IA n'a pas seulement le potentiel de soutenir et de surveiller la réalisation de ces objectifs. Elle jouera également un rôle plus important à l'avenir dans le développement de chaînes d'approvisionnement durables, la gestion de l'énergie et le développement de nouveaux produits durables. 

IA verte

Des technologies d'IA conçues pour promouvoir la durabilité et réduire les émissions de CO2. Les grands groupes technologiques, qui espèrent obtenir des avantages sur le marché, sont les leaders dans ce domaine. L'Opticaster de Tesla, la prévision de l'énergie éolienne et solaire d'IBM Watson ou la technologie de capture du carbone de CarbonClean  n’en sont que quelques exemples.

Green Computing

L'informatique verte  consiste à rendre le cycle de vie des ordinateurs, des serveurs et des sous-systèmes associés, tels que les moniteurs et  imprimantes, efficaces sur le plan énergétique et respectueux de l'environnement. L'IA y contribue de différentes manières: l'utilisation d'algorithmes pour optimiser la consommation d'énergie dans les centres de données, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie, en est un exemple. Un autre exemple est l'utilisation de l'IA pour optimiser la conception et la fabrication de composants et d'appareils informatiques: on peut ainsi obtenir des produits plus durables et moins gourmands en énergie.

L'internet des objets (IoT) / l'intelligence artificielle des objets (AIoT)

L'IdO est un système qui utilise les réseaux pour relier intelligemment les «choses» physiques (appareils informatiques et machines mécaniques et numériques). Les données collectées et leur interprétation en constituent la base. En fin de compte, l'Internet des objets fonctionne sans qu'une interaction de personne à personne ou de personne à ordinateur soit nécessaire. Dans l'IdO, une chose peut être aussi bien un implant de surveillance cardiaque, qu’une voiture électrique, un grille-pain, Google Alexa ou tout autre objet auquel on peut attribuer une adresse de protocole Internet et transmettre des données sur un réseau. L'Intelligence artificielle des objets (AIoT) permet désormais d'optimiser l'infrastructure IoT, notamment grâce à une immense capacité d'analyse des données et donc d'amélioration des processus.

LÉGENDE DE L'IMAGE: L'Internet des objets (IdO) relie les objets du quotidien via Internet, ce qui leur permet d'envoyer et de recevoir des données. L'idée d'une Smart City repose précisément sur cette mise en réseau.

Economie circulaire

La combinaison de deux mégatendances émergentes – l'intelligence artificielle et l'économie circulaire – peut accélérer la transition vers une économie viable et durable. Les synergies consistent ici à accélérer la transition vers une économie circulaire dans laquelle les ressources sont utilisées aussi longtemps que possible et le gaspillage réduit à son minimum. La capacité de l'IA à analyser de grandes quantités de données est également centrale, ce qui aide notamment à la gestion de la chaîne d'approvisionnement. L'IA améliore aussi la collaboration intersectorielle, car les systèmes intelligents peuvent vérifier les interfaces en termes d'efficacité et de durabilité. 

Design durable

La conception durable fait référence au processus de conception de produits, de bâtiments et de systèmes qui réduisent au minimum leur impact sur l'environnement et contribuent à la réalisation des objectifs de durabilité. Cela inclut des considérations telles que le choix des matériaux, l'efficacité énergétique et la réduction des déchets. L'IA peut fournir des informations de pointe sur le processus de conception, par exemple en identifiant les matériaux à faible impact environnemental, en optimisant l'utilisation des ressources et en prédisant la fin de vie d'un produit. 

Chaînes d'approvisionnement durables

Une chaîne d'approvisionnement conçue, développée et gérée par l'IA de manière à minimiser les impacts environnementaux, sociaux et économiques négatifs – au contraire, la durabilité des chaînes d'approvisionnement est encouragée . L'IA peut aider les entreprises à relever ces défis en permettant des prévisions de la demande plus précises, une gestion des stocks plus efficace et une meilleure prise de décision tout au long de la chaîne d'approvisionnement.

Transport durable

L'économie, mais aussi les villes en pleine croissance, sont confrontées à la tâche immense de rendre les systèmes de transport plus durables. D'une part, l'IA peut optimiser le système de transport, ce qui permet de garantir la fluidité du trafic, de réduire les embouteillages et de promouvoir la mobilité durable. L'IA peut accéder à un réseau d'appareils GPS, de capteurs et de caméras de circulation, reconnaître les modèles et les tendances du trafic et gérer la circulation en conséquence. D’autre part, grâce à l'IA, les PME pourraient justement passer à des flottes électriques sans que cela n'entraîne de difficultés d'approvisionnement. 

Ecobilan

Le calcul de l'écobilan est généralement un processus qui nécessite beaucoup de temps et de ressources. L'IA permet d'analyser de grandes quantités de données  en rapport avec l'impact environnemental d'un produit ou d'un service, par exemple la consommation d'énergie, les émissions de gaz à effet de serre et la production de déchets. Les algorithmes peuvent identifier des modèles dans les données et générer des connaissances qui sont utilisées pour optimiser les processus de conception et de production – ce qui permet d'obtenir des résultats plus durables. Les jumeaux numériques, en particulier, sont utilisés pour simuler différents scénarios.

Agriculture régénérative

L'agriculture est confrontée à deux défis majeurs. A l'échelle mondiale, le réchauffement climatique entraîne des changements incalculables au niveau des sols, de la végétation et des précipitations. Au niveau local, c'est surtout la question de la biodiversité et de la durabilité qui est en jeu. L'IA offre des chances immenses à ces deux niveaux: de la prévision des modèles météorologiques et de la consommation d'eau, au développement de semences résistantes, à la détection des maladies des plantes, en passant par les technologies d'agriculture de précision. En combinaison avec le cloud computing, l'IA peut également fournir des données en temps réel aux agriculteurs et aux fournisseurs de denrées alimentaires, ce qui permet d'améliorer encore l'efficacité.

Smart City

Intelligente, telle est avant tout la ville du futur: connectée et contrôlée par une combinaison d'IA et d'Internet des objets. L'avantage de l'IA est ici évident. Grâce à un réseau de terminaux connectés, des quantités de données peuvent être collectées et analysées de manière intelligente. Il en résulte des prévisions, notamment pour la consommation durable d'énergie, l'organisation des transports, la régulation thermique, l'approvisionnement alimentaire.

Smart Grid

Avec l'utilisation croissante de sources d'énergie renouvelables telles que le vent et le soleil, les réseaux intelligents sont essentiels pour une distribution efficace et fiable de l'énergie. Les solutions basées sur l'IA permettent de surveiller la consommation d'énergie en temps réel  – ce qui aide notamment à optimiser les processus de production et de distribution d'énergie et donc à éviter le gaspillage d'énergie. En outre, l'IA devrait jouer un rôle décisif dans le développement de solutions innovantes de stockage d'énergie, de systèmes de gestion des batteries et de centrales électriques virtuelles.