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Innovation

8 août 2024

 

Des pixels, des fourmis et de l’ADN : de grandes innovations vous attendent dans de petits emballages

Dans notre chronique In Tech, des chercheurs utilisent les jeux vidéo pour construire de meilleures villes, en suivant les directives des fourmis et en apprenant à « parler » l’ADN.

Une image générée par l’IA d’un jeu de construction de ville montrant de grands bâtiments dans un environnement urbain verdoyant.

L’image d’une simulation de ville a été développée avec l’IA générative. Crédit photo : Adobe Stock

Chris Mullen

Contributeur

À propos de In Tech

In Tech est notre rubrique régulière qui met en lumière ce dont les gens parlent dans le monde de la technologie - des cryptomonnaies aux NFT, en passant par les villes intelligentes et la cybersécurité. 

Dans un monde où les technologies de pointe sortent souvent des laboratoires de la Silicon Valley, certaines solutions innovantes sont puisées à des sources plus inattendues. Les chercheurs s’inspirent des jeux vidéo et des fourmis et appliquent de grands modèles de langage de manière inhabituelle pour résoudre des problèmes complexes du monde réel.

Construire de meilleurs blocs avec des polygones et des pixels

Imaginez une métropole florissante avec des immeubles de grande hauteur, de vastes parcs et des transports en commun simplifiés. La conception de cette ville pourrait-elle provenir non seulement d’urbanistes experts, mais aussi de citoyens passionnés qui sont également des passionnés de jeux de construction urbaine ?

Une nouvelle recherche de l’Université de Lancaster, au Royaume-Uni, vise à révolutionner l’urbanisme en intégrant les commentaires des enfants de la ville dans la conception. Publiée dans Acta Ludologica, une revue scientifique à comité de lecture sur le discours des jeux et des jeux numériques, l’étude illustre le manque d’engagement du public dans les pratiques actuelles de développement urbain et suggère d’utiliser des plateformes de jeu comme « Cities : Skylines » ou « Sim City » modifiés pour offrir des simulations réalistes aux résidents, améliorant ainsi leur implication et leur sensibilisation à l’urbanisme.

La technologie au cœur de cette étude est une modification sophistiquée de « Cities : Skylines », qui permet aux joueurs d’importer des bâtiments et des modèles du monde réel pour créer des environnements urbains réalistes. Les participants peuvent gérer des aspects de la vie urbaine, notamment l’éducation, les services publics et les politiques fiscales, tandis que le tableau de bord du jeu suit le bonheur des citoyens. Cette approche interactive permet non seulement d’éduquer les joueurs sur les subtilités de l’urbanisme, mais aussi d’outil pour des applications dans le monde réel. Les chercheurs Paul Cureton et Paul Coulton, du laboratoire de recherche ImaginationLancaster, ont démontré l’efficacité de cette méthode lors d’ateliers avec le conseil municipal de Lancaster après avoir impliqué les enfants dans la planification d’un nouveau village-jardin.

Les implications de cette recherche sont profondes. En intégrant la conception de jeux à l’urbanisme, les chercheurs proposent une méthode rentable, agréable et évolutive pour accroître l’engagement des citoyens dans le processus de planification. Cette approche répond également au besoin urgent de changement dans la participation publique, comme le soulignent les données de l’Institut royal d’urbanisme indiquant un intérêt minimal pour la planification chez les jeunes.

L’étude conclut en suggérant qu’une telle utilisation innovante de la technologie du jeu pourrait soutenir les planificateurs, améliorer le développement des compétences et fournir les outils nécessaires pour impliquer plus profondément les gens dans la transformation de leurs espaces de vie. En fin de compte, cette recherche ouvre la voie à un avenir plus collaboratif et dynamique en matière de développement urbain.

Le langage de la vie

La prochaine étape de notre regard sur les inspirations technologiques non conventionnelles nous emmène dans le monde microscopique de l’ADN. Des chercheurs de l’Université technique de Dresde, en Allemagne, utilisent l’intelligence artificielle pour déverrouiller le langage caché de l’ADN, fournissant ainsi de nouvelles informations sur la génétique et la maladie.

L’ADN est souvent décrit comme le plan de la vie, contenant toutes les instructions pour la construction et le maintien d’un organisme. Cependant, le déchiffrage de toutes les informations contenues dans l’ADN est incroyablement complexe et n’est pas encore entièrement compris, et les méthodes traditionnelles d’analyse de l’ADN peuvent être lentes et laborieuses. C’est là que l’intelligence artificielle entre en jeu.

Des chercheurs de l’Université technique de Dresde ont mis au point un nouveau modèle d’IA nommé GROVER (Genome Rules Obtained via Extract Representations), qui traite les séquences d’ADN comme un langage, en utilisant des techniques similaires à celles employées dans le traitement du langage naturel. En analysant les motifs et les structures du code ADN, l’IA peut identifier des séquences. Cette méthode, qui s’apparente au déchiffrage d’une langue étrangère, permet aux chercheurs d’utiliser GROVER pour une interprétation plus rapide et plus précise des données génétiques.

En s’entraînant sur l’ensemble du génome humain, GROVER crée un dictionnaire d’ADN qui, espèrent les chercheurs, pourra ouvrir des connaissances sur les codes génétiques, faire progresser la génomique et la médecine personnalisée. Cette recherche, publiée dans Nature Machine Intelligence, a le potentiel de faire des percées significatives dans la compréhension de la complexité de l’ADN.

« En termes de langage, nous parlons de grammaire, de syntaxe et de sémantique », a déclaré Melissa Sanabria, chercheuse à l’origine du projet, sur le site Web de l’université. « Pour l’ADN, cela signifie apprendre les règles régissant les séquences, l’ordre des nucléotides et des séquences, et la signification des séquences. À l’instar des modèles GPT apprenant les langues humaines, GROVER a essentiellement appris à « parler » l’ADN.

Analyser les fourmis pour mobiliser des machines miniatures

Des chercheurs de l’Université technique de Delft MAVLab ont fait une percée significative dans la navigation des robots en s’inspirant de la façon dont les fourmis naviguent dans leur environnement. Les fourmis utilisent une combinaison de reconnaissance visuelle (pensez aux instantanés) et de comptage des pas (pensez à l’odométrie) pour rentrer chez elles, même après de longs voyages. Le MAVLab a imité cette méthode, créant une stratégie de navigation inspirée des insectes pour de minuscules robots légers.

Les systèmes de navigation autonomes traditionnels reposent souvent sur du matériel qui peut être peu pratique pour de minuscules robots. Inspirés par la nature, les chercheurs de MAVLabs ont conçu un système où les robots prennent des instantanés de leur environnement pour faciliter la navigation. Cette méthode, semblable au fil d’Ariane de Hansel et Gretel, implique que le robot prenne des instantanés visuels à intervalles réguliers et les utilise pour guider son voyage de retour. En combinant ces instantanés avec l’odométrie, les robots couvrent plus efficacement de plus grandes distances, ce qui réduit considérablement la charge de calcul.

Cette approche bio-inspirée a été démontrée avec succès avec le petit drone appelé CrazyFlie, qui peut naviguer jusqu’à 100 mètres en utilisant seulement 1,16 Ko de mémoire.  La recherche ouvre la voie au déploiement pratique de minuscules robots dans divers scénarios du monde réel où les méthodes de navigation traditionnelles peuvent être irréalisables. Bien que le système ne génère pas de cartes détaillées, il fournit une solution robuste pour des tâches spécifiques telles que le suivi des stocks et la surveillance des cultures en serre, où une simple fonctionnalité de retour à la base est suffisante.

Qu’il s’agisse d’utiliser des jeux vidéo pour améliorer l’urbanisme, de s’appuyer sur les compétences de navigation des fourmis pour améliorer la robotique ou d’utiliser l’IA pour décoder le langage de l’ADN, ces exemples progressistes démontrent le pouvoir de sortir des sentiers battus pour réaliser des progrès remarquables. Et alors que les chercheurs continuent de s’inspirer du monde naturel et au-delà, nous pouvons nous attendre à ce que d’autres de ces solutions innovantes émergent, transformant notre façon de vivre et d’interagir avec la technologie.