L’IA à la rescousse des réseaux de communication
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Bassant Selim, professeure au Département de génie des systèmes à l’ÉTS, fait partie des chercheuses et des chercheurs qui œuvrent à l’amélioration des réseaux de communication par le biais de l’intelligence artificielle. Elle a mis au point, à titre d’inventrice principale, une solution pour réduire les interférences par intelligence artificielle à l’époque où elle travaillait chez Ericsson.
Elle nous parle des trois secteurs d’activité où se concentrent ses recherches actuelles.
Optimiser les ressources
Au cours des dernières décennies, notre rapport aux communications a beaucoup changé, ce qui a entraîné des transformations importantes des réseaux de télécommunications, explique Bassant Selim. « Avant, on utilisait les télécommunications pour faire des appels, envoyer des messages ou écouter des vidéos. Maintenant, les technologies de la communication sont au cœur de nos vies. Il y a donc de plus en plus de contraintes à satisfaire, notamment pour l’utilisation des applications critiques et l’optimisation du réseau. »
La recherche en IA tente ainsi d’améliorer la performance des réseaux ainsi que leur efficacité énergétique dans un but de développement durable.
« Avant, on avait recours à des algorithmes d’optimisation pour la gestion des ressources réseau, poursuit la chercheuse, mais cela devient de plus en plus difficile avec l’augmentation de la complexité des réseaux. » À l’heure actuelle, c’est l’intelligence artificielle qui fait les prévisions afin de mieux gérer les ressources.
Lorsqu’on parle d’applications critiques, comme la télémédecine, les usines connectées ou encore les voitures autonomes, il y a des exigences de latence à respecter. «Les données doivent être transmises dans un temps précis et le taux d’erreur doit être très faible », indique Bassant Selim. L’intelligence artificielle gère la priorité de demande afin de satisfaire de façon optimale l’affluence sur le réseau.
Réduire l’impact environnemental
Avec le nombre toujours plus important d’objets connectés et l’intérêt marqué pour la domotique, on note une croissance accélérée du volume de données généré dans le réseau ainsi qu’une demande grandissante en énergie. Et c’est justement une des problématiques à laquelle s’attaque la recherche en intelligence artificielle.
« Quand on parle de petits périphériques, comme des électroménagers connectés, c’est la contrainte de consommation énergétique qui nous intéresse, explique Bassant Selim. On a moins besoin d’une connexion fiable comme pour les applications critiques. »
L’intelligence artificielle sert donc à satisfaire la demande tout en minimisant l’énergie utilisée afin de réduire l’impact environnemental. « Dans le passé, on anticipait, par exemple, une baisse d’utilisation de certaines antennes entre 2 h et 5 h du matin, mais elles demeuraient allumées le reste de la journée. »
Aujourd’hui, l’intelligence artificielle permet de faire une prévision plus juste relativement au trafic dans les réseaux. « Selon la demande, poursuit la chercheuse, si les antennes ne transmettent pas et qu’on n’utilise pas leurs signaux, on les éteint. » Car elles consomment une quantité non négligeable d’énergie lorsqu’elles demeurent allumées, même si elles n’émettent pas.
Permettre la mise en place de nouvelles technologies
Depuis quelques années, le gouvernement fédéral travaille à l’implantation de réseaux électriques intelligents. Ceux-ci ont pour but de moderniser l’acheminement sûr et sécurisé de l’électricité dans une optique de réduction des gaz à effet de serre et d’amélioration des services.
Bassant Selim, professeure à l’ÉTS
L’intelligence artificielle est également utile dans le domaine de l’Internet des objets. De plus en plus d’objets connectés utilisent des capteurs qui communiquent avec des technologies sensibles. Comme il y a parfois des interférences causées par le bruit impulsif, la communication peut être difficile. « L’intelligence artificielle permet d’estimer ce bruit afin d’en diminuer l’impact, précise Bassant Selim. Les signaux reçus sont alors transmis à travers un réseau de neurones qui donnent une estimation de la distribution du bruit impulsif afin de le réduire et d’améliorer la qualité du signal. »
Les capteurs permettent de surveiller les erreurs afin d’éviter les interruptions de courant et assurer un meilleur fonctionnement du réseau électrique. « Ces projets sont possibles grâce aux communications entre les différentes entités et composantes sur le réseau électrique intelligent. C’est sur cet aspect que porte ma recherche », souligne Bassant Selim.
Bref, quand la recherche en intelligence artificielle se met au service des télécommunications, il est possible non seulement d’améliorer la performance des réseaux au quotidien, mais aussi de réduire leur impact environnemental.
