Félix Michaud : L'Intelligence Artificielle (IA) à l’écoute de la biodiversité

Votre spécialité est la bioacoustique, pouvez-vous expliquer en quoi cela consiste ?

La bioacoustique consiste à étudier la manière dont le son est produit par les animaux, de quelle façon il va se propager dans leur environnement et ensuite comment il va être interprété par les autres congénères. Pour résumer, c’est l’étude des sons générés par le vivant.

Comment avez-vous décidé de vous spécialiser dans cette discipline ?  

J’ai découvert la bioacoustique lors d’un stage pendant ma licence. Il s’agissait d’un stage de recherche pour savoir si à partir d’un programme avec du traitement de signal, on pouvait connaître l’état physiologique des poussins. Est-ce qu’en analysant le son enregistré, on pourrait savoir si les animaux étaient dans de bonnes ou de mauvaises conditions ? Et la réponse a été positive !  C’est la première approche que j’ai eue avec la bioacoustique, cette recherche a même donné lieu à une publication dans une petite conférence nationale. Ensuite j’ai voulu approfondir mes connaissances dans ce domaine-là. J’ai absolument cherché à faire un stage en master 1 dans cette discipline, j’ai donc contacté le MIT pour travailler dans l’un de ses labos, et j’ai obtenu ensuite une bourse de l’Université du Mans pour aller poursuivre mes recherches à Boston. 

Quel est le contexte de vos recherches ?

La section Responsive Environnement du MIT Media Lab, dirigée par Joseph Paradiso a installé des microphones sur une zone protégée en restauration dans le Massachusetts. Cette zone avait été détruite par l’industrie de la canneberge, puis ce terrain a été abandonné et la vie ne pouvait pas revenir dans ces conditions. Il y a donc eu un projet de restauration du site auquel le Responsive Environnement du MIT Media Lab s’est lié. Leur objectif était de mettre en place un système pour mesurer le retour de la biodiversité sur le site et cela fait maintenant 4 ans qu’ils enregistrent en continu des données.

De quelle manière l’IA intervient dans ce projet ? 

Comme je l’ai dit, cela fait 4 ans de sons enregistrés, c’est donc une énorme quantité de données impliquées, des heures et des heures d’audio à traiter pour essayer de comprendre les interactions entre espèces sur le site. Pour traiter cette masse de données, les algorithmes d’intelligence artificielle sont les plus compétents. Ces algorithmes vont nous permettre de corréler les données et essayer de comprendre les différentes dynamiques des espèces d’oiseaux et des amphibiens.

L’objectif final de ces recherches est de comprendre comment la biodiversité revient sur ce type de site ? 

Dans un premier temps on veut en effet mesurer à quel point la vie est revenue sur le site. C’est le premier site en restauration qui est analysé de cette manière à ma connaissance, et l’objectif est de comprendre quel a été l’impact de la restauration de la zone sur la biodiversité. Le but est d’avoir un exemple, pour savoir si sur les prochains sites qui seront restaurés, il faudra refaire pareil ou trouver d’autres solutions pour que la vie revienne plus vite et multiplier le nombre d’espèces. Le deuxième objectif est de faire de l’écoacoustique. Grâce à toutes ces années d’écoute, on obtient des données écologiques, c’est-à-dire des interactions entre le vivant et son habitat. En dehors de la restauration, on peut essayer de comprendre ce qu’il se passe dans la nature en cas d’augmentation de la température de la planète par exemple. Avec des paramètres liés aux changements climatiques, on va tenter de déterminer de quelle manière les espèces vont s’adapter ou pas et ce qui les met en danger. L’intelligence artificielle va nous aider, entre autres, à analyser l’audio pour compter et classer automatiquement le nombre d’espèces sur un site et donc mesurer sa biodiversité…C’est un énorme gain de temps.

Avant de vous lancer sur ce projet vous aviez déjà eu une expérience avec l’IA ?

Pas du tout. Je me suis jeté dedans pour deux raisons. La première c’est que pendant mon projet de 3eme année de licence, on devait analyser des centaines d’heures enregistrées sur les poussins, et les méthodes que j’avais pu trouver en dehors de l’IA avaient montré leurs limites. En faisant un peu de recherches, j’ai vu passer des choses sur l’IA, et donc je me suis dit que c’était une bonne solution pour mon cas. La deuxième raison, c’est que je voulais en savoir plus sur ce domaine par curiosité scientifique. Tout le monde parle de l’IA mais je crois qu’il y a peu de gens qui savent vraiment ce que c’est et où on en est aujourd’hui. Quand on lit un article dans la presse nationale qui parle d’IA, on dirait que demain les robots vont se balader dans la rue et vont tout faire de manière complètement autonome, alors qu’on est encore très, très, très, loin d’avoir des machines pensantes.

En revanche avant ce projet, vous aviez déjà une conscience écologique forte, est-ce que pour vous l’IA est porteuse de vraies solutions pour préserver la biodiversité ? 

Je m’attendais un peu à cette question ! Je vous renverrai à un article de l’ONU qui dit qu’aujourd’hui les premières menaces sur la biodiversité sont la disparition de l’habitat des animaux, la surpêche et l’exploitation des animaux pour se nourrir. Alors je dirais que non, ni l’IA, ni aucune autre technologie ne sera la solution directe à ce problème-là. C’est vraiment un point important parce qu’il y a énormément de « vendeurs de rêves » qui nous promettent que la technologie va résoudre tous nos soucis. En réalité, quand on regarde les causes de la disparition des espèces, de la dégradation des conditions de vie sur la terre, ce n’est pas une technologie développée par l’Homme qui va nous permettre de changer la donne. Toutefois, elle peut nous aider à comprendre les relations entre espèces, et les interactions entre les animaux et leurs habitats pour lutter contre leur disparition. L’IA pourrait aussi nous permettre de savoir comment le changement climatique impacte la biodiversité. Pour cela on a besoin que la recherche continue d’avancer en IA. Cependant, dans ce domaine c’est la course à la publication. Il y a d’énormes investissements qui poussent certains à faire de la recherche irraisonnée alors que nous devrions plutôt réfléchir à comment nous allons vivre dans un monde où les conditions de vie ne cessent de se dégrader. Je pense que chaque investissement dans les nouvelles technologies devrait avoir l’objectif d’aider les humains à vivre correctement dans leur environnement, mais pas à générer des produits de consommation qui polluent la nature inutilement. La recherche permet de comprendre, l’IA n’est qu’un outil, les décisions pour changer les choses resteront politiques.  

« Pour moi les recherches en IA doivent s’inscrire dans le contexte historique, politique et écologique qui est le nôtre. Il faut faire de la recherche en phase avec notre présent et pour préserver notre avenir. »

L’IA fait partie d’un secteur plus large, celui du numérique, qui on le sait, est un secteur très polluant, comment réduire cet impact néfaste pour ne garder que le meilleur de l’IA ?

C’est compliqué. En effet le numérique pose de gros problèmes en termes de ressources utilisées et de destruction de l’habitat, mais j’ai aussi lu que les chercheurs en IA sont de plus en plus conscients des enjeux énergétiques. Il y a des entreprises qui intègrent dans leur code des algorithmes qui vont calculer leur dépense énergétique. On commence à comprendre qu’on ne doit pas se lancer dans une course à la technologie sans prendre en compte les limites de la planète. De plus en plus de spécialistes de l’énergie et du climat sont de cet avis. Jean-Marc Jancovici explique notamment que grâce aux ressources énergétiques comme le pétrole, le charbon, nous en sommes arrivés à avoir des machines capables de faire le travail d’un million de personnes, avec une seule personne aux commandes. Quand les économistes ont pensé ce modèle de production massive, ils n’ont pas pris en compte les limites des ressources de la Terre. Jusqu’à aujourd’hui on a toujours fait les choses sans se soucier « du droit de la nature ». Bientôt, on sera en manque de pétrole et on va avoir un gros problème d’énergie comme le dit Monsieur Jancovici. Il va donc falloir se raisonner pour investir dans des nouvelles technologies vraiment utiles et efficaces, et ne plus faire tourner un algorithme pendant des mois pour qu’une main artificielle résolve un rubik’s cube. Pour moi les recherches en IA doivent s’inscrire dans le contexte historique, politique et écologique qui est le nôtre. Il faut faire de la recherche en phase avec notre présent et pour préserver notre avenir. Personnellement c’est sur ce chemin que je souhaite aller : faire de la recherche scientifique en faveur de l’écologie et militer pour faire prendre conscience au plus grand nombre qu’il faut être vigilant avec notre planète.

Retrouvez le témoignage de Felix Michaud dans le premier livre blanc d’OpenStudio : Intelligence Artificielle & Protection de l’environnement.