Méthodologie et outillage pour projets à base d'IA en gestion de l'eau – TETRA
TETRA - Méthodologie et outillage pour projets à base d'IA en gestion de l'eau
L'eau est une ressource existentielle d'une immense valeur pour l'humanité et l'environnement. Elle est aussi un moteur économique de prospérité. Pour garantir une disponibilité durable, des outils modernes de surveillance efficace et fiable de l'eau sont nécessaires. La mortalité massive de poissons dans l'Oder nous l’a montré. Pour mieux protéger les rivières, le consortium TETRA propose un projet innovant qui simplifiera et accélérera l'utilisation de l'IA pour la gestion de l'eau.
Support aux acteurs de la résilience
Les outils fournis feront gagner temps et argent aux projets d'IA. Les autorités comme les PME seront ainsi soutenues pour maintenir les rivières résilientes et saines. Dans le cadre de TETRA, une boîte à outils IA est développée spécifiquement pour les besoins du secteur de l'eau afin de mettre en œuvre des cas d'utilisation courants. <br />Au cours du projet, le projet TETRA développera des outils et des méthodes qui seront rendus publics pour les parties prenantes allemandes et françaises afin de permettre la coopération avec un ensemble commun d'outils et une approche commune pour les projets d'IA. Pour garantir l'applicabilité, les outils et la méthodologie seront évalués sur la base de deux cas d'utilisation : la surveillance de la qualité de l'eau des rivières et la renaturation des rivières. En établissant un cadre pour l'intégration et l'exécution d'algorithmes d'IA, ainsi qu'un stockage de données normalisé, TETRA constituera le point de départ d'un écosystème commun pour les projets d'IA dans le domaine de l'eau. Les PME allemandes et françaises pourront utiliser les outils développés, réduisant ainsi les coûts et les délais de mise en œuvre : l'écosystème servira à la fois de catalyseur et d'accélérateur pour les projets d'IA axés sur les données relatives à l'eau.
Une méthodologie adaptée soutient et accompagne leur mise en œuvre. Les outils développés sont évalués à partir de deux cas d'utilisation sur le Rhin, frontière franco-allemande (surveillance fluviale et mesures de renaturation). La surveillance du flux est effectuée à l'aide de données vidéo continues et de capteurs. De plus, il est examiné comment les algorithmes d'IA peuvent fonctionner sur ces appareils (Edge-AI). Dans le domaine des mesures de renaturation, l'IA est utilisée pour la durabilité. La méthodologie accompagnant la mise en œuvre sera basée sur la méthodologie PAISE® qui a été développée pour l'industrie. Si nécessaire, PAISE® sera ajusté pour s'harmoniser avec la boîte à outils développée et fournir un guide pour les projets à venir. La méthode outillée sera librement disponible dans un écosystème partagé. Les résultats peuvent être appliqués par les autorités allemandes et françaises et les PME, ouvrant des opportunités de coopération dans le domaine de l'IA.
Après la fin du projet, les participants à cet écosystème seront soutenus par la méthodologie TETRA développée, qui fournira des informations sur l'intégration des algorithmes d'IA dans un environnement d'exécution, ainsi que sur la manière d'exécuter un projet basé sur l'IA. Comme la méthodologie sera basée sur le modèle de processus PAISE déjà disponible, la barre est placée haut : PAISE est développé par le Centre de compétence pour l'ingénierie de l'intelligence artificielle (CC-KING) au Fraunhofer IOSB et rassemble l'industrie et la recherche en IA. Il sera étudié comment la méthodologie existante peut être appliquée et où les ajustements nécessaires doivent être faits. La méthodologie TETRA qui en résultera donnera les meilleures pratiques, guidera et aidera le lecteur à éviter les erreurs courantes. Comme les outils seront accessibles au public en tant que source ouverte, les acteurs allemands et français de l'IA pourront se fier à leur disponibilité et continuer à travailler avec ces outils à long terme. En outre, la participation ou l'adaptation de ces outils aux besoins des PME sont possibles.
Comme les projets d'IA dans le domaine de l'eau peuvent être très hétérogènes, nous évaluerons les résultats par rapport à deux cas d'utilisation ayant des conditions préalables différentes : la renaturation des masses d'eau côtières et l'évaluation de la qualité de l'eau des rivières. Les mesures de renaturation nécessitent des connaissances d'expert, qui sont souvent incorporées dans des corpus textuels. L'évaluation de la qualité de l'eau traite de grandes quantités de données temporelles structurées. Pour son évaluation, elle est complétée par des connaissances d'experts. Le taux de réussite dans les cas d'utilisation hétérogènes mesurera l'efficacité de la boîte à outils.
in progress
L'eau est une ressource existentielle d'une immense valeur pour l'humanité et l'environnement. Elle est aussi un moteur économique de prospérité. Pour garantir une disponibilité durable, des outils modernes de surveillance efficace et fiable de l'eau sont nécessaires. La mortalité massive de poissons dans l'Oder nous l’a montré. Pour mieux protéger les rivières, le consortium TETRA propose un projet innovant qui simplifiera et accélérera l'utilisation de l'Intelligence Artificielle (IA) pour la gestion de l'eau. Les outils fournis feront gagner temps et argent aux projets d'IA. Les autorités comme les PME seront ainsi soutenues pour maintenir les rivières résilientes et saines. Dans le cadre de TETRA, une boîte à outils IA est développée spécifiquement pour les besoins du secteur de l'eau afin de mettre en œuvre des cas d'utilisation courants. Une méthodologie adaptée soutient et accompagne leur mise en œuvre. Les outils développés sont évalués à partir de deux cas d'utilisation sur le Rhin, frontière franco-allemande (surveillance fluviale et mesures de renaturation). La surveillance du flux est effectuée à l'aide de données vidéo continues et de capteurs. De plus, il est examiné comment les algorithmes d'IA peuvent fonctionner sur ces appareils (Edge-AI). Dans le domaine des mesures de renaturation, l'IA est utilisée pour la durabilité. La méthodologie accompagnant la mise en œuvre sera basée sur la méthodologie PAISE® qui a été développée pour l'industrie. Si nécessaire, PAISE® sera ajusté pour s'harmoniser avec la boîte à outils développée et fournir un guide pour les projets à venir. La méthode outillée sera librement disponible dans un écosystème partagé. Les résultats peuvent être appliqués par les autorités allemandes et françaises et les PME, ouvrant des opportunités de coopération dans le domaine de l'IA.
Coordination du projet
Gaelle Lortal (Thales Research and Technology)
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenariat
ICube Laboratoire des sciences de l'Ingénieur, de l'Informatique et de l'Imagerie (UMR 7357)
SEBA SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG
IOSB Fraunhofer IOSB
TRT Thales Research and Technology
Aide de l'ANR 379 162 euros
Début et durée du projet scientifique :
mai 2023
- 36 Mois