Si l’on vous donnait un coffre verrouillé contenant les réponses au problème climatique, mais sans vous donner la combinaison, à quelle sommité en IA feriez-vous appel pour l’ouvrir?
Hossein Bonakdari, professeur agrégé de génie civil à l’Université d’Ottawa, serait un bon choix pour commencer.
Avant l’IA, il était tout simplement impossible de traiter de grands ensembles de données environnementales – les outils existants ne suffisaient pas à analyser le flot de données.
C’est pourquoi le professeur Bonakdari collabore avec des chercheuses et chercheurs du monde entier pour mettre au jour des informations qui, jusqu’ici, étaient enfouies dans de grands ensembles de données.
Quel est l’apport de l’IA à la recherche sur les changements climatiques?
Les avantages que l’on peut tirer de l’IA pour approfondir notre compréhension des changements climatiques et élaborer des solutions à partir de ces nouvelles informations sont énormes.
La recherche principale d’Hossein Bonakdari a de telles retombées; le professeur développe des stratégies de gestion de l’eau servant à réduire et à atténuer les dangers dans les secteurs urbains et agricoles, en plus d’utiliser les outils d’IA pour gérer les feux incontrôlés.
Cependant, il rappelle que le travail de l’IA dépend d’un bon pilote. Dans le cas qui nous occupe, il faut la collaboration d’une équipe de spécialistes.
« Notre équipe, formée de spécialistes dans leurs domaines respectifs, joue un rôle pédagogique et transmet ses connaissances aux modèles d’IA, explique le professeur Bonakdari. Nous guidons ces modèles en leur montrant quoi rechercher dans les données. »
Le pouvoir de l’IA lui permet d’analyser des couches de données de grande qualité et à haute résolution auparavant inexplorées provenant de services météorologiques, de bases de données gouvernementales, de stations météorologiques, de capteurs de télédétection et d’imagerie satellitaire.
Pour prédire les inondations, l’équipe se sert notamment de données comme les niveaux de précipitation, le débit des rivières et des ruisseaux, la teneur en eau du sol, les prévisions météorologiques et la topographie.
Pour les feux incontrôlés, elle se sert de la température et du taux d’humidité, de la vitesse et de la direction du vent, de la teneur en eau des combustibles, de l’historique des incendies et du type de végétation.
Selon le professeur Bonakdari, les outils d’IA, grâce à l’exploration des complexités des bases de données et à la capacité à dégager les tendances et les motifs, amènent l’analyse de données à un niveau supérieur. Ainsi, les scientifiques arrivent rapidement à comprendre avec exactitude de grandes quantités d’information.
« Notre outil d’IA est un allié essentiel, capable de traiter et d’extraire efficacement des informations significatives de cette vaste base de données en expansion constante, précise le professeur Bonakdari. Il parcourt cette mer de données pour détecter des tendances complexes et représente donc une ressource inestimable pour comprendre et résoudre les enjeux environnementaux. »
À quelles questions en particulier cherche-t-on à répondre?
Comprendre l’incidence des changements climatiques sur le Canada n’est pas une mince tâche.
En raison de la vaste étendue du pays, l’équipe de recherche doit faire le suivi de conditions extrêmes et d’effets potentiels qui varient énormément à la grandeur du Canada.
Par exemple, même si nous avons une abondance de ressources en eau douce, la Vallée de l’Okanagan subit des sécheresses et présente un risque élevé de feux incontrôlés – cette année, un nombre record de 18 000 hectares de forêt ont été perdus, soit six fois plus que les années précédentes, indique le professeur Bonakdari.
On pourrait aussi croire que les températures plus chaudes et une saison de croissance plus longue donneraient lieu à une production agricole prolifique, mais en réalité, l’érosion de la terre végétale endommage les récoltes et pourrait s’avérer un enjeu primordial pour les agricultrices et agriculteurs du Canada dans les années à venir.
Voilà pourquoi le professeur Bonakdari s’empresse de nous rappeler que même si le réchauffement climatique est un facteur, ce que son équipe observe, ce sont les conditions météorologiques extrêmes. Par exemple, le suivi des grosses tempêtes hivernales est tout aussi important que celui des températures estivales élevées pour prédire les inondations.
À cet effet, l’équipe applique à la question en jeu l’un des quatre modèles analytiques suivants :
- Une analyse descriptive de ce qui s’est produit;
- Une analyse diagnostique fournissant une explication;
- Une analyse prédictive montrant ce qui se passera;
- Une analyse prescriptive offrant la solution.
Comment l’IA change-t-elle la donne dans la recherche sur les changements climatiques?
La bonne nouvelle, c’est que l’IA peut améliorer exponentiellement notre capacité à prévenir et à prédire les catastrophes naturelles, ainsi qu’à y réagir et à nous en rétablir.
Et grâce à des partenariats avec non seulement des acteurs du secteur privé au Canada, mais aussi des acteurs mondiaux comme l’Université d’Hawaï, le professeur Bonakdari et son équipe peuvent mettre cette recherche à l’épreuve encore davantage.
Bien que la météo et les changements climatiques restent essentiellement imprévisibles, avec des outils comme l’IA, nous pouvons améliorer notre compréhension et notre respect de mère Nature dans l’espoir de réduire la fréquence de ces catastrophes, ajoute le professeur Bonakdari.
« Quand on lutte contre un incendie, une inondation ou un autre phénomène météorologique extrême, chaque seconde compte, conclut-il. Nous devons réagir rapidement et efficacement pour atténuer ou réduire les répercussions, et la technologie peut nous aider à y parvenir. »
Cet article a été publié, en version originale anglaise, dans l’Ottawa Business Journal.