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Comment les territoires réinventent-ils la façon de vivre en ville ?

Comment les territoires réinventent-ils la façon de vivre en ville ?

Sofrecom smart city

Amal El Fallah Seghrouchni est experte en intelligence artificielle, elle dirige le groupe de recherche Systèmes Multi-Agents et et co-anime l'axe "Intelligence Artificielle et Science des Données" au LIP6.

A l’horizon 2030, 60% de la population mondiale vivra en zone urbaine. Dès lors comment transformer la ville pour la rendre plus épanouissante pour les citoyens, plus efficace pour les entreprises et plus attractive pour les visiteurs ? De nombreuses administrations publiques et acteurs territoriaux se posent ces questions. Prenant appui sur les avancées de la recherche de laboratoires informatiques de pointe comme le LIP6 à Paris, déjà plus de 1 200 projets pilotes de villes intelligentes se déploient partout dans le monde. Eclairages scientifiques sur les Smart Cities…

Pourquoi les villes veulent-elles devenir intelligentes ?

L’objectif premier d’une Smart City est d’être inclusive : d’offrir à tous les citoyens des possibilités d’épanouissement social en étant solidaire et intergénérationnelle et d’incarner une forme d’intelligence collective au service du bien-être social.

Dans la littérature sur les villes intelligentes, cet objectif recouvre six dimensions :

• Une économie intelligente qui rend la ville compétitive ;

• Des citoyens intelligents qui coopèrent et sont acteurs dans leur ville ;

• Une gouvernance intelligente qui offre aux usagers des services adaptés au développement desquels ils peuvent participer ;

• Une mobilité intelligente qui réduit l’empreinte environnementale et facilite la vie des citoyens ;

• Un environnement intelligent qui privilégie l’efficacité énergétique, préserve les ressources naturelles et valorise les déchets ;

• Un mode de vie intelligent avec des formes urbaines et un habitat qui garantissent le confort et la sécurité.

Des événements internationaux récents comme le tsunami de Fukushima (2011) et les attentats terroristes, ainsi que l’évolution des usages ont invité de nouvelles questions dans les réflexions des scientifiques sur les villes intelligentes : la résilience c’est-à-dire la capacité des villes à s’adapter à des événements brutaux ; la sûreté ; les services intelligents personnalisés adaptables et les plateformes citoyennes d’échanges ou de trocs.

A quelles conditions les services numériques peuvent-ils contribuer au développement socio-économique dans les villes intelligentes ?

Les services numériques doivent répondre à cinq exigences citoyennes : la fiabilité, l’efficacité, la sûreté, la transparence et l’éthique (ex : protection des données, respect de la vie privée, pas de manipulations), un enjeu généralement encadré par des lois. Le respect de ces exigences est d’autant plus crucial que les nouvelles technologies et les services numériques adressent à peu près tous les secteurs de l’activité urbaine et les transforment en profondeur : la démocratie, l’économie, l’éducation, l’emploi, les infrastructures, les transports, l’habitat, l’énergie, l’environnement, la sécurité, la qualité de vie…

Voici quelques exemples d’initiatives intelligentes intégrant ces critères :

• des services publics basés sur des plateformes interopérables facilitant la vie des citoyens et les rendant acteurs ;

• L’ouverture des données d’une ville aux acteurs externes pour stimuler la créativité et le développement de modèles innovants ;

• Une solution de e-vote qui garantit la confidentialité et la fiabilité ou véracité du scrutin.

• Le recours à l’Intelligence Artificielle (IA) pour personnaliser des prestations (ciblage des aides pour une meilleure inclusion sociale…); à l’Internet des objets (IoT) pour fluidifier le trafic, faciliter le stationnement, collecter les déchets ; à l’analyse des données de fréquentation d’un secteur urbain pour éclairer les rues en fonction des besoins.

• La création de rapprochements intergénérationnels (ex. enfants en crèche et personnes âgées) pour maintenir et favoriser le lien social.

• Autant d’initiatives orientées sur les besoins qui contribuent à la réduction des coûts, à la maîtrise des risques, à l’efficacité énergétique, à l’inclusion sociale et à l’innovation.

Quels travaux de recherche menez-vous sur la ville intelligente ?

L’équipe que je dirige travaille sur les Systèmes Multi-Agents (SMA). Nous mettons en situation de cohabitation et de collaboration un grand nombre d’agents intelligents qui représentent différents types de profils, de décisions et de réactions, afin de modéliser les comportements collectifs de ces systèmes hétérogènes et complexes. Nous intervenons sur ce sujet pour de nombreux industriels. Par exemple, dans le cadre d’un Fond Unique Interministériel (FUI), porté par Thales et financé par le Ministère de l’Economie et des Finances, nous avons modélisé, simulé et animé à base d’agents des quartiers de ville comme Paris où des milliers d’acteurs : piétons, bus, vélos, voitures, feux rouges, interagissent.

Mes recherches personnelles portent sur la conception des systèmes intelligents et autonomes au service du bien-être social collectif : comment rapprocher la ville intelligente du citoyen à travers des agents intelligents personnels et empathiques ? Je travaille sur la conception d’agents cognitifs sophistiqués, capables d’interagir efficacement avec des individus pour leur faciliter la vie, à la manière d’un « digital twin » ou d’un « ange gardien digital». Mon objectif est de peupler les villes intelligentes de ces agents intelligents en les faisant interagir les uns avec les autres pour réaliser des services à plus grande valeur ajoutée.

Comment les universités contribuent-elles à éclairer les acteurs politiques sur la ville intelligente ?

Au-delà des chaires industrielles qui nous mobilisent sur des recherches de long terme, nous répondons aux appels à projets lancés, en Europe, par l’European Research Council (ERC), et en France, par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), la Direction Générale des Armées (DGA), le Commissariat Général à l’Investissement (CGI), les instituts Carnot, les FUI… Ils ciblent des disciplines liées aux villes intelligentes et porteuses d’innovation : la virtualisation des réseaux, le stockage dans le cloud, la sécurité informatique, la protection des données personnelles, l’usage de données centrées sur l’utilisateur, la résilience, l’Internet des Objets, l’interopérabilité des services, les drones, les interactions « situées » c’est-à-dire adaptées au contexte, l’émotionnel... Nous avons également participé aux missions gouvernementales comme France-IA.

Nous animons aussi des laboratoires communs avec des industriels et réalisons pour eux des prestations de recherche ou de services (aide à la structuration de données, au développement d’un outil d’aide à la décision, à la conception d’agents autonomes apprenants...).

Est-ce que le cloud, le big data, l’IA promettent de nouvelles avancées ?

Oui, bien sûr. La convergence entre ces technologies est source d’innovation pour les citoyens dans différents domaines :

• notamment la e-santé où le recueil, le stockage et l’analyse des données de suivi médical des citoyens permettra de mieux prédire et prévenir l’occurrence de maladies ;

• la e-démocratie via des plateformes de discussion et d’argumentation permettant aux citoyens d’interagir pour orienter une décision politique ; le e-commerce avec des paiements en ligne de plus en plus sécurisés grâce à l’accès aux données clients, à la signature…

Comment les universités préparent-elles les profils de demain nécessaires au développement de villes intelligentes ?

Nous mettons nos étudiants en contact avec de nombreuses entreprises au cours de leur scolarité : Orange, Bouygues Télécom, Nokia, Apple, Google, IBM, Thales, EDF, la Société Générale... Ces dernières embauches des doctorants via le dispositif de CIFRE (Convention Industrielle de Formation par la Recherche) afin qu’encadrés par un chercheur de l’université, ils travaillent sur des thématiques de recherche appliquée. Quant à nos étudiants en Master informatique, 99% d’entre eux ont des propositions de recrutement souvent avant même la fin de leur stage de 2è année.

Comment les 1 200 projets pilotes de Smart Cities intègrent-ils les objectifs, clés pour les Etats, d’inclusion socio-économique ?

Les villes intelligentes mettent le focus sur la e-mobilité, la e-administration et la dématérialisation de tous leurs processus. Mais une question reste aujourd’hui au coeur des réflexions : comment embarquer tous les citoyens et éviter la fracture numérique entre les usagers connectés et non connectés ?

Dans de nombreux pays, les systèmes d’éducation nationale et les ONG cherchent à familiariser très tôt les enfants avec internet (programmation, tableaux numériques), tout en les sensibilisant à ses dangers.

Quelle valeur ces projets apportent-ils aux citoyens, aux entreprises et aux villes ? En quoi transforment-ils la ville ?

La ville intelligente rapproche les services du citoyen, lui apportant du bien-être au quotidien. Elle favorise le partage à volonté de la connaissance numérique, source de rationalisation financière pour les institutions publiques. Elle facilite la mobilité, un enjeu d’attractivité économique majeur en milieu urbain.

Elle procure aux entreprises des services adaptés, pertinents, rapides, efficaces, lesquelles en acteur responsables partagent leurs données.

La ville devient plus ouverte, plus accessible, plus agréable à vivre et plus attractive.

Elle favorise la mise en place d’un projet politique partagé entre les représentants de la ville, les acteurs socio-économiques et les citoyens qui tous, jouent un rôle d’acteur.

Au final, la Smart City transforme la ville en remettant l’humain au centre de tous les développements technologiques, conformément à l’objectif prioritaire de l’Union Européenne.

Le LIP6

Forte de 500 chercheurs et doctorants, l’unité mixte de recherche de Sorbonne Université et du CNRS constitue l’un des plus gros laboratoires d’informatique en France. Ses équipes de pointe couvrent un large spectre de la discipline informatique, et plusieurs d’entre elles travaillent sur toutes les dimensions des Smart Cities :

• Le calcul scientifique

• Les systèmes intelligents (systèmes multi-agents, décision collective, planification...) et recherches opérationnelles (systèmes logistiques, optimisation du trafic)

• Les données et l’apprentissage artificiel (Machine Learning)

• Les réseaux et systèmes embarqués sur puce

• La sécurité informatique : Chaires industrielles hébergées au LIP6

• La voiture connectée, impliquant Atos et Renault

• La cryptologie comme technique de sécurisation informatique

• Les environnements informatiques pour l’apprentissage humain