Portraits de John Hopfield et Geoffrey Hinton, lauréats du prix Nobel de physique 2024 pour leurs découvertes et inventions qui ont permis de développer l'apprentissage machine avec des réseaux de neurones artificiels. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach Par Thierry Viéville , Inria Le prix Nobel de physique 2024 récompense des travaux précurseurs de John Hopfield et Geoffrey Hinton sur les réseaux de neurones artificiels, à la base de l’apprentissage machine. Ces travaux ont participé au développement de l’intelligence artificielle, qui chamboule aujourd’hui de nombreux secteurs d’activité. C’est à une question simple que John Hopfield et Geoffrey Hinton ont apporté une réponse qui leur vaut aujourd’hui le prix Nobel de physique : « Quelle est la description la plus simple que nous pourrions faire de nos neurones, ces composants du cerveau, siège de notre intelligence ? » Un neurone, qu’il soit artificiel ou biologique, est u
D’ici l’année 2050, il pourrait y avoir pas moins de 10 milliards de personnes vivants sur Terre. Pour parvenir à tous les nourrir, nous aurons besoin de multiples technologies, comme l’IoT et la supervision.
La demande mondiale de biens alimentaires est en hausse. D’après McKinsey, si la tendance actuelle se poursuit, le besoin en calorie augmentera de 70% d’ici 2050, ce qui se traduira par un besoin en denrées agricoles pour la consommation humaine et animale en augmentation d’au moins 100%. Cette demande façonne déjà notre agriculture d’une manière dont nous n’avions jamais été témoins auparavant. Comment dès lors développer des pratiques agricoles plus durables pour garantir cet approvisionnement alimentaire ?
A l’instar de technologies telles que la blockchain ou l’intelligence artificielle, l’Internet des Objets (IoT - Internet of Things) révolutionne le monde de l’IT. L’agriculture est un secteur qui n’est pas étranger à la technologie, et en particulier à l’IoT. En permettant à des objets intelligents de se connecter les uns aux autres et au monde extérieur via Internet, il devient en effet possible d’opter pour une approche plus perspicace de l’agriculture. Les capteurs et processeurs permettent ainsi aux agriculteurs de s’adapter en temps réel. De quelle façon utilisent-ils cet IoT mais aussi la supervision qui sert à le surveiller ?
Agriculture of Things
L’IoT peut être adopté dans les pratiques agricoles de nombreuses manières. L’un des exemples intéressants est l’agriculture de précision (PFT - Precision Farming Technologies), une méthode qui a pour objectif la gestion des terres cultivables de façon ciblée et différenciée sur le terrain.
Elle peut également très bien fonctionner avec une exploitation de bétail. En mettant en œuvre des technologies d’agriculture de précision, il devient en effet possible pour l’éleveur de superviser chaque animal de son exploitation, et ainsi de surveiller sa température, son niveau de nutrition, l’avancée d’une maladie ou son stress. Cela permet aux éleveurs de détecter les animaux en souffrance, de les soigner et de les remettre en forme plus rapidement.
Chaque agriculteur supervisera différentes choses, selon le bétail qu’il élève, mais l’idée reste la même : les capteurs IoT fournissent des informations en temps réel sur chaque animal, garantissant ainsi le bien-être du bétail, sa longévité et donc une perte de production minimisée.
Un autre exemple d’utilisation de l’IoT en agriculture est la technologie à taux variable (VRT - Variable Rate Technology). Cette approche est similaire à celle de l’agriculture de précision, mais au lieu de recueillir des mesures sur le bétail ou les cultures, elle se focalise sur le travail du sol selon les spécificités du terrain, à l’aide de systèmes de positionnement global différentiels.
Les vignobles intelligents
Les vignobles intelligents, aux sols plus fertiles et donnant finalement un meilleur vin, sont un bon exemple pour présenter les technologies intelligentes en jeu dans le monde de l’agriculture. Afin que les vignobles puissent continuer à prospérer de manière durable, les viticulteurs doivent être conscients de l’impact que le réchauffement climatique a sur la viticulture. En d’autres termes, il leur faut se préparer aux changements météorologiques rapides et aux conditions extrêmes.
C’est pourquoi nous voyons aujourd’hui de plus en plus de viticulteurs qui s’appuient sur des capteurs répartis dans leurs vignobles. Ces capteurs sont en capacité d’envoyer vers des plateformes cloud des données environnementales, des images de drones et des informations sur la composition des feuilles de vigne. Grâce à l’analyse de l’ensemble de ces données et à leur visualisation, les viticulteurs peuvent établir des prévisions sur l’état du vignoble et donc planifier leur travail au quotidien de façon plus simple. L’IoT leur permet ainsi de savoir que leurs vignes et leurs raisins sont bien protégés et au final d’avoir l’esprit plus tranquille.
L’hydroponie assistée par la supervision
L’IoT n’est pas la seule technologie innovante qui s’avère nécessaire aujourd’hui. L’hydroponie, l’art de cultiver hors-sol des plantes avec principalement de l’eau est par exemple une autre approche adoptée.
Les bénéfices de cette méthode sont nombreux : consommation d’eau réduite (2 litres d’eau pour une salade contre 20 à 30 litres avec la production traditionnelle), exploitation optimale du potentiel génétique des espèces de plantes, meilleur contrôle de l’apport en éléments nutritifs, rendement et qualité améliorés, croissance plus courte pour certaines plantes, utilisation plus raisonnée de l’espace disponible, économie considérable d’engrais, voire renonciation totale, et sans utilisation d’herbicides.
Cette méthode de culture a prouvé sa simplicité autant que son efficacité, mais pour garantir son succès, l’utilisation de la technologie de supervision peut s’avérer cruciale, particulièrement pour la qualité de l’eau (conductivité et pH) et les lumières artificielles. L’hydroponie, parmi d’autres concepts prometteurs, peut représenter une solution pour nourrir la population dans le futur.
Travailler plus intelligemment, pas travailler plus
Être plus intelligent dans notre approche de l’agriculture est plus important que jamais. Les consommateurs deviennent de plus en plus critiques et se posent des questions sur ce qu’ils consomment. Les agriculteurs doivent donc bien comprendre que les technologies comme l’IoT ne les soustraient pas à leurs responsabilités sociétales.
Des méthodes non durables précédemment utilisées, telles que de mauvaises pratiques d’irrigation, ont contribué à la perte d’environ un quart des terres utilisées pour l’agriculture au cours des 25 dernières années. Pour mettre cela en perspective, cela signifie que tous les quatre ans et demi, une région de la taille de la France est perdue au profit des déserts. Sachant que la population mondiale a augmenté d’environ deux milliards de personnes au cours de la même période.
Les actions que nous entreprenons aujourd’hui sont déterminantes pour la mise en œuvre de changements positifs et pour nous assurer un avenir plus durable. Les industries agricoles du monde entier ont ainsi la nécessité d’utiliser les ressources technologiques qui sont à leur disposition. La France se doit d’être en première ligne de cette modernisation, en tant que première puissance agricole européenne, avec une production estimée à 72 milliards d’euros, et qui a souffert d’étés particulièrement secs en 2018 et 2019.
L’IoT est un concept moderne mais si les mentalités des agriculteurs ne sont pas tout autant progressistes, l’agriculture ne pourra pas en profiter. L’agriculture intelligente ne rendra pas toute seule les gens et les animaux plus heureux, car comme toujours, tout le potentiel d’une technologie réside entre les mains de ceux qui l’utilisent.