Mar 22

L’IA au Royaume-Uni

L’intelligence artificielle est à la mode ! Ses progrès récents sont liées non seulement aux avancées de la technologie du numérique et aux quantités astronomiques de données disponibles, mais aussi à une (nouvelle) acceptabilité sociétale.

En ces jours de Brexit, qui peut faire douter de l’intelligence collective d’un pays à l’ère du populisme et des fake news, qu’il me soit permis ici de citer le début d’un rapport établi par le conseiller scientifique de l’Ambassade de France au Royaume-Uni sur l’IA outre-Manche… Je n’oserais rajouter « Good game ! ».

Si les prémices de la recherche en IA remontent à l’émergence de l’informatique dans les années 1950, les progrès se sont accélérés au cours de la dernière décennie. Une convergence de facteurs permet actuellement un essor de ces technologies, dont l’accroissement des mégadonnées (big data), l’amélioration des puissances de calcul (high-performance computing) et l’accès à certaines ressources et services via internet (cloud computing). Les technologies d’apprentissage automatique (machine learning), en particulier d’apprentissage profond (deep learning), font émerger de nouvelles applications où la machine a la capacité de se perfectionner avec l’expérience. 

Le Royaume-Uni a identifié le développement de l’IA comme étant un élément clé de sa stratégie : cette technologie figure au cœur de la stratégie numérique britannique (mars 2017) et de la stratégie industrielle (novembre 2017). Elle bénéficie d’un accord sectoriel public-privé (lancé en avril 2018) et d’un plan de gouvernance (été 2018). L’objectif pourrait se résumer ainsi : comment soutenir au mieux la recherche en IA tout en règlementant le secteur, notamment sur des aspects éthiques ? 

Les actions menées par le gouvernement britannique afin de soutenir un essor de l’IA au Royaume-Uni comprennent une augmentation des capacités de formations en IA (ex : ouverture de 1 000 places en doctorat supplémentaires), un accès facilité à des données interopérables (ex : lancement de Data Trusts), une meilleure coordination de la recherche publique (ex : création de l’Alan Turing Institute), une mutualisation d’infrastructures de soutien (ex : supercalculateur JADE), la création d’organismes de gouvernance et conseil (Office for AIAI CouncilCentre for Data Ethics and Innovation et le statut de AI Champions), une augmentation des financements pour la recherche et la formation (presque 1 milliard de livres sterling dans le cadre de l’accord sectoriel) et une mise en place de dispositifs de soutien à la recherche (ex : programme Machine Intelligence Garage de Digital Catapult). L’Alan Turing Institute, centre national sur l’IA et la science des données, regoupe un nombre croissant d’universités britanniques, au nombre de treize actuellement (dont les prestigieuses universités d’Oxford et de Cambridge). 

Même si le Royaume-Uni se classe 1eren Europe en nombre de startups en IA et 4èmemondial en termes de publications scientifiques sur le sujet, les acteurs de l’écosystème britannique (étudiants, universitaires et startups en particulier) ont du mal à résister à la force d’attraction des géants américains du numérique. La fuite des cerveaux vers les GAFAM a été identifiée comme représentant un risque majeur pour la recherche publique britannique en IA. Sur la période 2012 à 2016, les investissements publics et privés cumulés en IA ont été environ vingt fois plus importants aux États-Unis qu’au Royaume-Uni et trois fois plus importants en Chine qu’au Royaume-Uni. Par ailleurs, Pékin envisage de devenir le leader mondial de cette technologie avec une feuille de route visant à faire monter la valeur de ce secteur à 150 milliards de dollars d’ici 2030. 

La France est également bien classée en Europe concernant la recherche en IA (3èmeen nombre de startups en IA). S’inspirant des recommandations du rapport sur l’IA de Cédric Villani, le gouvernement français prévoit d’investir 1,5 M€ au cours des cinq prochaines années pour soutenir la recherche et l’innovation dans ce domaine, notamment à travers un réseau d’instituts interdisciplinaires d’intelligence artificielle (3IA), dont quatre ont été pré-sélectionnés en novembre 2018 : Grenoble (MIAI@Grenoble-Alpes), Nice (3IA Côte d’Azur), Paris (PRAIRIE : PaRis Artificial Intelligence Research InstitutE) et Toulouse (ANITI : Artificial and Natural Intelligence Toulouse Institute). Ainsi, alors que la France a choisi de soutenir plusieurs pôles de recherche en IA, le Royaume-Uni mise au contraire sur un regroupement des capacités de recherche sein d’un seul institut. 

Des actions sont menées au niveau de l’Union européenne pour soutenir le développement de l’IA. La Commission européenne a prévu d’investir 2,5 milliards d’euros « pour favoriser la diffusion de l’IA dans l’ensemble de l’économie et de la société européenne ». Ce budget s’appuie sur une approche européenne de l’IA présentée le 25 avril 2018 [37]. 

https://uk.ambafrance.org/IMG/pdf/dossier-ia-au-royaumeuni.pdf

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Mar 15

Le mix électrique 2020-2060 : le (grand) débat est d’actualité !

Les conclusions de l’étude de l’ADEME doivent être prises avec une très grande prudence. Elles ne devraient en aucun cas servir de base à des décisions de politique publique et leur médiatisation est prématurée. Les orientations proposées par l’ADEME sont risquées. Tel est l’avertissement lancé par l’Académie des technologies, organe ô combien multiculturel, relatif à une étude ADEME sur l’évolution du Mix électrique.

Rappelons les faits.

L’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) a largement médiatisé en décembre 2018 son évaluation de l’évolution du Mix électrique jusqu’en 2060. Elle recommande en substance d’arrêter les centrales existantes avant leur fin de vie, les remplacer massivement par des installations solaires et éoliennes (multiplication par plus de dix des puissances installées actuelles), et développer une économie de l’hydrogène avec les surplus d’électricité des périodes favorablement ventées et ensoleillées. 

L’Académie des technologies s’est emparé de ce rapport pour l’analyser. Ses commentaires sont exposés ci-dessous.

Comme elle l’a déjà écrit, l’Académie des Technologies s’inscrit pleinement dans la politique de développement des énergies renouvelables. Elle considère que la réussite de cette politique suppose des hypothèses réalistes. C’est pourquoi elle estime que les conclusions de l’étude de l’ADEME doivent être prises avec une très grande prudence. Elles ne devraient en aucun cas servir de base à des décisions de politique publique et leur médiatisation est prématurée. L’avis de l’Académie, justifié dans la note jointe, est notamment fondé sur les éléments ci-après. 

  1. L’ADEME n’a publié qu’une « synthèse » de son étude, qu’elle n’a pas soumise à une évaluation scientifique. Elle ne met pas en mesure les experts d’exercer leur légitime rôle d’évaluation et de contrôle. Présentée comme une « réponse à ses adversaires », l’étude de l’ADEME est affectée de nombreuses erreurs de méthodes et de contradictions. 
  2. L’approche de l’ADEME se concentre sur le secteur Electrique. Cependant les hypothèses qu’elle prend impactent les autres secteurs énergétiques et particulièrement le Gaz. Il existe des interactions entre ces secteurs ; par exemple, l’ADEME propose le développement d’importantes quantités de biogaz, notamment à partir d’hydrogène produit par électrolyse. Cependant on peut douter que cette stratégie soit compatible avec les contraintes propres au stockage et au transport de l’Hydrogène dans le secteur Gaz. 
  3. L’ADEME envisage une quasi-stagnation de la demande d’électricité jusqu’en 2060, malgré de nouveaux usages. Cette hypothèse est plus basse que celle retenue par la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) du Ministère de l’Environnement. Sur une aussi longue période, la prise en compte d’une croissance, ne serait-ce que de 1% par an, modifierait radicalement les résultats. Malgré ces hypothèses basses sur la demande, les trajectoires de l’ADEME n’assurent pas la neutralité Carbone en 2050 – ce qui est pourtant un objectif gouvernemental – ni même en 2060. A cet horizon, les trajectoires de l’ADEME requièrent des importations significatives d’électricité, pour pallier les aléas du soleil et du vent. Mais les pays limitrophes seront soumis à des conditions météorologiques analogues, et ils ne seront pas en mesure de garantir les besoins français d’électricité. 
  4. Les coûts induits sur le secteur Gaz par le Mix électrique envisagé ne sont pas présentés. L’ADEME fonde à tort ses conclusions sur la seule économie de l’Electricité, sans prendre en compte les nécessaires investissements et d’exploitation du secteur Gaz. 
  5. De nombreuses hypothèses économiques retenues par l’ADEME paraissent très discutables : 
    1. – Le facteur de charge de la production éolienne terrestre adopté par l’ADEME est sensiblement supérieur au facteur de charge actuel ; cependant l’ADEME admet que les futurs sites seront moins bons que les sites présents, ce qui est inévitable. 
    1. – Les installations de production d’hydrogène auront des facteurs de charge faibles ; en outre, les rendements attendus des processus de conversion (électrolyse d’électricité excédentaire, transport, stockage d’hydrogène, production d’électricité à partir de l’hydrogène) se heurtent à des limites physiques ; ils sont, in fine, très faibles. Ces pénalités ont-elles été correctement prises en compte ? 
  6. Certaines perspectives d’évolution des coûts d’investissement des énergies renouvelables sont surestimées par l’ADEME ; par exemple des baisses encore très significatives de l’éolien terrestre – technologie mature – sont peu probables. 
  7. L’ADEME ne semble pas prendre en compte de manière réaliste deux difficultés d’un système électrique fondé sur une proportion importante d’énergies intermittentes : la garantie du synchronisme– clef de la stabilité du réseau – et l’ajustement aux variations rapides et fréquentes de la charge. L’ADEME convient que « des analyses supplémentaires seraient nécessaires ». 
  8. Les coûts des trajectoires de l’ADEME sont très voisins (moins de 3%) ; au vu d’écarts aussi faibles à un horizon si lointain, et d’incertitudes aussi grandes, les conclusions de l’ADEME sont prématurées. En l’absence d’écarts significatifs entre trajectoires, il serait plus pertinent de reconnaître la nécessité de diversifier le mix énergétique, sans donner l’exclusivité à une au développement des énergies renouvelables intermittentes. 

La transition énergétique va mobiliser des centaines de milliards d’euros ; elle est porteuse de changements majeurs pour les générations futures. Ce serait une erreur de fonder cette transition sur des hypothèses techniques et économiques erronées tant sur les filières de production (renouvelables, nucléaire) que sur le système énergétique global, en négligeant les acquis de la France dont l’électricité est déjà essentiellement décarbonnée au profit de solutions hypothétiques et aléatoires. Les orientations proposées par l’ADEME sont risquées. 

Trajectoires d’évolution du mix électrique 2020-2060

Etude ADEME 

https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/evolution-mix-electrique-horizon-2020-2060-010655.pdf

Académie des technologies – Commentaires de l’étude ADEME 

<http://academie-technologies-prod.s3.amazonaws.com/2019/01/29/11/02/33/662/CdP_ADT_MixElectriqueAdeme.pdf>

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Mar 08

Une analyse suisse sur … l’innovation en Suisse

La Suisse est géographiquement en Europe et politiquement membre des Nations-Unies… depuis 2002 ! Elle dispose d’un des meilleurs systèmes d’enseignement supérieur et de recherche du monde, EPFL et EPFZ sont souvent dans le top 10 de classements mondiaux.

Il est intéressant de connaître le regard de la Suisse sur son propre système d’innovation, regard fourni par le rapport « Recherche et innovation en Suisse », publié par le SEFRI (Secrétariat d’État à la formation, à la recherche et à l’innovation).

Ce rapport note que le système suisse de recherche et d’innovation s’avère très performant en comparaison internationale. Si l’on compare en effet la Suisse avec ses principaux concurrents et partenaires économiques, on constate qu’elle figure souvent parmi les pays les mieux classés en matière de recherche et d’innovation. La Suisse se démarque en particulier en ce qui concerne les indicateurs relatifs aux conditions-cadres et à l’éducation, ainsi qu’au niveau des publications et des brevets. Ces dernières années, les écarts entre pays se sont toutefois réduits. 

Il convient donc de prêter une attention particulière aux domaines dans lesquels la performance de la Suisse présente un potentiel d’amélioration. Parmi ceux-ci figurent par exemple le transfert de savoir et de technologie (TST) entre petites entreprises et hautes écoles (les grandes écoles suisses), ainsi que les activités d’innovation des petites entreprises. 

L’excellente position de la Suisse se confirme également dans la comparaison avec les « régions d’innovation », même si les résultats sont moins clairs que dans la comparaison avec les pays. On relèvera par exemple que dix régions consacrent un plus grand pourcentage de leur produit intérieur brut (PIB) à la recherche et développement (R-D), et que sept régions présentent une part de l’emploi consacré aux branches à forte intensité de recherche et de savoir plus élevée que la Suisse. 

L’analyse de ce rapport se décompose en plusieurs thématiques :

  1. Conditions-cadres de la recherche et de l’innovation
  2. Education et qualifications 
  3. Personnel actif dans le domaine de la recherche et de l’innovation
  4. Dépenses dans le domaine de la recherche et de 
  5. Financement de la recherche et de l’innovation
  6. Participation aux programmes-cadres de recherche de l’UE
  7. Publications 
  8. Brevets 
  9. Transfert de savoir et de technologie 
  10. Activités d’innovation des entreprises 
  11. Performance économique 
  12. Technologies de l’information et de la communication 
  13. La Suisse comparée aux régions-phares de l’innovation 

Quelques graphiques « macro » sont assez édifiants…

Le lecteur de ce blog est renvoyé au rapport lui-même pour davantage de précision, mais il est amusant, voire réconfortant en ces temps d’auto-flagellation collective, de mettre en avant quelques graphiques ou figures mettant en évidence des critères où la France est plus performantes que la Suisse…

Le lecteur de ce blog est renvoyé au rapport lui-même pour davantage de précision, mais il est amusant de mettre en avant quelques graphiques ou figures mettant en évidence des critères où la France est plus performante que la Suisse (ceci étant, que la France soit plus performante que la Suisse à H2020 est plutôt normal)… Figures et graphiques parlent d’eux-mêmes.

Enfin, signalons que ce rapport inclut un avertissement sur les indicateurs et leurs limites : les indicateurs sont des représentations quantitatives qui fournissent des informations synthétiques, en l’occurrence dans ce rapport sur les investissements, les interactions et les performances en matière de recherche et d’innovation.
Il convient toutefois de garder à l’esprit que, d’une manière générale, les indicateurs doivent être interprétés avec précaution, spécialement dans le domaine de la recherche et de l’innovation : 

  • L’impact de la recherche et de l’innovation ne peut être mesuré qu’à moyen ou long terme.
  • Les indicateurs sont généralement statiques et ne peuvent appréhender pleinement la complexité du système national d’innovation.
  • Il est extrêmement difficile de mesurer l’impact de la recherche et de l’innovation sur des biens ne relevant pas des marchés, qu’ils soient de nature culturelle, sociale, politique ou environnementale.

<https://www.sbfi.admin.ch/dam/sbfi/fr/dokumente/2018/12/f-i-teil-b.pdf.download.pdf/F-I_Teil_B_f.pdf>

Voir aussi

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Mar 01

Pour enseigner le numérique à l’école

Le numérique fait partie de nos vies. Tous nos jeunes s’expriment via le numérique : téléphones portables, réseaux sociaux sur internet, …. à un point tel que le numérique devrait presque être considéré comme un apprentissage élémentaire au même titre que l’écriture et la parole ! Ceci permettrait d’éviter les dérives liées à un auto-apprentissage du numérique dès la plus tendre enfance !

Un premier pas, tardif (mais mieux vaut tard que jamais), qu’il convient de signaler positivement, est la création (« dès 2020 » (sic !)) d’un CAPES d’informatique.

La France a une longue expérience en matière d’enseignement de l’Informatique dans l’enseignement secondaire général, mais celui-ci a fluctué depuis les années quatre-vingts. Une option informatique en terminale avait été créée dès 1981, entraînant, sept ans plus tard, l’apparition d’une épreuve officielle au baccalauréat. Le parcours, dans les collèges et les lycées, d’une option Informatique longtemps restée dans le giron des professeurs de mathématiques, a été mouvementé : supprimée en 1992, rétablie en 1995, à nouveau supprimée en 1998, elle a longtemps témoigné de la difficulté pour les chercheurs et chercheuses, et ingénieurs en sciences du numérique de faire reconnaître leur domaine comme une discipline à part entière.

La création de ce certificat professoral accompagne l’apparition d’une nouvelle discipline au lycée, intitulée “Numérique et science informatique”, mise en œuvre par la réforme du lycée. Plus de la moitié des lycées de France accueilleront la nouvelle discipline en 2020, créant ainsi un besoin de 1500 postes. Dans un premier temps, ces postes seront couverts, selon le ministre, “par des professeurs qui suivent des formations continues pendant les mois qui viennent pour être prêts pour l’année prochaine ” avant l’arrivée des professeurs titulaires du CAPES.

La structuration de l’enseignement numérique favorisera l’approfondissement de la culture numérique, le développement du sens logique des élèves, par exemple grâce à la programmation, et une connexion plus grande entre les savoirs numériques et les autres savoirs. Elle permettra aussi de créer des vocations chez les jeunes, particulièrement chez les jeunes femmes, qui ne représentent encore aujourd’hui qu’un tiers des salariés du secteur et 27% des effectifs des écoles d’ingénieurs.

https://talentsdunumerique.com/actu-informatique/metier-professeur-dinformatique-au-lycee

https://www.letudiant.fr/educpros/actualite/le-capes-informatique-en-2020-une-reconnaissance-et-des-defis.html

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Fév 22

L’INRIA nouveau est arrivé

La granulométrie la plus fine de la recherche publique française est le laboratoire, lui-même dépendant très souvent d’une UMR, unité mixte de recherche. Le « mixte » n’a rien de « genré », mais signifie que cette UMR a plusieurs organismes ou établissements tutelles, université, CNRS ou autres organismes de recherche. Si les universités sont encore très largement autogérées avec un président élu et un corps social qui n’évolue que lentement, on a assisté depuis quelques décennies à une personnalisation forte des organismes de recherche en fonction de leur dirigeant, celui-ci étant maintenant majoritairement un Président-Directeur général.

Ce n’est donc pas une surprise qu’après le départ d’Antoine Petit au CNRS, INRIA entame une évolution de sa stratégie avec son nouveau P-DG, Bruno Sportisse. Cette évolution concerne notamment une structuration de l’offre d’INRIA en matière de partenariat, des objectifs très ambitieux de création de spin-offs et la recherche d’un développement de l’innovation dans 5 secteurs-clés dont défense et sécurité.

A ce titre, la note sur la politique d’établissement stipule que des relations privilégiées doivent être envisagées avec des ministères en très forte demande sur le numérique, notamment dans la sphère Défense-Sécurité, avec des partenariats à envisager au niveau stratégique avec la DGA, et plus généralement l’Agence de l’innovation de défense, et l’ANSSI.

Dans ces secteurs, la transformation numérique de la société crée de formidables opportunités mais entraîne aussi une exposition accrue des systèmes d’information et des données personnelles aux attaques. Les risques sont également majeurs pour les États ou les opérateurs d’importance d’un point de vue humain et économique.

Saluons donc la récente publication d’un livre blanc sur la cybersécurité qui fournit un aperçu des travaux académiques sur différents aspects relatifs à la cybersécurité, avec en particulier une cartographie des activités de recherche menées par les équipes Inria. 

Le livre blanc commence par une description des menaces et des modèles d’attaques, que ce soit au niveau matériel, réseau, système d’exploitation, application, ou humain. Face à ces menaces, les « primitives cryptographiques », telles que le chiffrement, constituent une première défense pour garantir la confidentialité et l’intégrité des données. Mais la sécurité de ces primitives doit aussi être continuellement scrutée : c’est le rôle de la cryptanalyse. L’établissement de communications sécurisées, y compris en présence d’attaquants, utilise des protocoles cryptographiques, construits au-dessus des primitives de base. La complexité de ces protocoles rend nécessaire leur validation via des techniques formelles, qui se sont avérées particulièrement efficaces pour la détection de failles ou pour garantir l’absence de certains types d’attaques. Munis de ces primitives et protocoles, l’étape suivante consiste à construire des services de sécurité, par exemple pour l’authentification ou le contrôle d’accès, que ce soit au sein du système d’exploitation ou d’Internet. Cependant, comme rien n’est infaillible, une surveillance de ces systèmes d’informations est aussi nécessaire pour détecter les violations des politiques de sécurité, et des mécanismes automatiques doivent être ajoutés pour pouvoir réagir rapidement en cas d’attaque afin d’en limiter les impacts. 

Le respect de la vie privée, aspect essentiel de la cybersécurité, est également complexe, car intégrant aussi des dimensions légales, économiques et sociétales. Plusieurs facettes sont explorées, que ce soit dans la compréhension des principes, dans la construction d’outils, ou dans la mise en évidence des pratiques de captation de données personnelles. 

Enfin, différents domaines applicatifs posent de sérieuses questions en matière de cybersécurité, car en devenant connectés, les systèmes numériques ont largement augmenté la surface d’attaque possible et sont devenus potentiellement plus vulnérables. 

Ce Livre Blanc identifie plusieurs défis scientifiques et technologiques, notamment :

  • Penser la cryptographie post-quantique. Comme l’apparition à moyen terme d’un ordinateur quantique, capable de casser la majorité des systèmes cryptographiques actuels, semble de plus en plus vraisemblable, il faut dès maintenant concevoir des primitives cryptographiques qui résistent à un ordinateur quantique afin que les informations sensibles dans les messages chiffrés aujourd’hui restent indéchiffrables demain.
  • Calculer sur des données chiffrées. L’apparition du “cloud” et l’externalisation du stockage et du traitement de données ont créé le besoin de réaliser des calculs sur des données chiffrées pour garantir leur confidentialité. L’’efficacité des chiffrements homomorphes et fonctionnels qui répondent à ces besoins est actuellement insuffisante pour passer à l’échelle et reste un sujet de recherche essentiel avec un impact économique potentiel considérable.
  • Prouver de bout en bout des protocoles cryptographiques. Garantir la sécurité de protocoles cryptographiques est extrêmement complexe, que ce soit au niveau des spécifications ou de l’implémentation. Les méthodes formelles et les preuves assistées par ordinateur sont essentielles pour assurer un niveau de confiance suffisant. Il faut donc en généraliser l’utilisation. Il faudrait aussi les étendre pour permettre la certification de propriétés complexes comme l’anonymat.
  • Développer la sécurité de l’Internet des Objets.Sécuriser les objets connectés de l’Internet des objets est un défi majeur, du fait de la quasi absence de protection de beaucoup d’entre eux, de leur caractère intrusif dans le monde physique, et de l’ampleur des attaques permises.
  • Renforcer la protection de la vie privée des citoyens. L’accroissement massif du volume et du caractère intrusif des collectes de données personnelles pose de nombreuses questions. Des recherches transversales sont nécessaires afin d’apporter la transparence et de mettre en évidence les pratiques, bonnes ou mauvaises, dans ces environnements complexes sujets à de constantes évolutions technologiques.

Signalons aussi deux autres livres blancs publiés par Inria, concernant l’Intelligence Artificielle et les véhicules autonomes et connectés.

Le premier pose les bases d’une vision globale des problématiques liées à l’Intelligence Artificielle et dessine les orientations stratégiques et scientifiques de l’institut. Il invite le lecteur à repenser le transhumanisme, percer les secrets de l’apprentissage automatique… et, pourquoi pas, remettre en perspective une certaine « robot-phobie » ?

Le deuxième fait le point et soulève l’ensemble des problématiques liées aux grandes avancées et innovations dans le domaine des véhicules autonomes et connectés. Quels défis technologiques et scientifiques ? Quels enjeux économiques, sociaux et environnementaux ? Quels impacts légaux et éthiques ? Un texte qui mesure, questionne et anticipe.

https://www.inria.fr/actualite/actualites-inria/inria-publie-son-livre-blanc-sur-la-cybersecurite

https://www.inria.fr/actualite/actualites-inria/intelligence-artificielle-les-defis-actuels-et-l-action-d-inria

https://www.inria.fr/actualite/actualites-inria/livre-blanc-vehicules-autonomes-et-connectes

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