IBM vient de dévoiler sa liste annuelle des cinq innovations scientifiques amenées à bouleverser nos vies dans les cinq prochaines années.
En se basant sur les tendances de marché et les technologies sur lesquelles planchent ses chercheurs, Big Blue prédit l'arrivée d'outils scientifiques qui rendront « l'invisible visible » et aideront notamment à surveiller notre santé mentale ou à acquérir une vision de super-héros...
Rendre visible ce qui est invisible. C'est ainsi qu'IBM résume l'apport de cinq innovations majeures qui devraient émerger et mûrir dans les cinq années à venir. Des avancées qui reposent sur l'intelligence artificielle(IA), l'informatique photonique, l'analyse de bioparticules, le traitement des « big data » et que nous retrouverons dans les domaines de la santé, de l'environnement, des transports et de l'agriculture.
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Notre santé mentale analysée par une intelligence artificielle
Selon IBM, l'intelligence artificielle sera amenée à jouer un rôle central afin de surveiller notre santé mentale. En analysant le langage et les écrits, des systèmes cognitifs pourront dégager des schémas révélateurs du début de maladies mentales et neurologiques. IBM teste déjà cette solution qui s'appuie sur les big data. À partir d'interviews psychiatriques, les chercheurs font travailler une IA afin qu'elle identifie des signes permettant de déceler des troubles mentaux tels que la psychose, la schizophrénie et la dépression.
Actuellement, 300 mots suffisent pour « aider les cliniciens à prédire la probabilité de psychose chez un utilisateur ». Dans un futur proche, cette technique basée sur l'apprentissage automatique combinée à de l'imagerie médicale (IRM et EEG) pourrait contribuer au diagnostic et au traitement des personnes souffrant de Parkinson, d'Alzheimer, d'Huntington, du syndrome de stress post-traumatique ou même d'autisme.
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Une vision de super-héros
Voir à travers le brouillard ou la pluie, détecter du verglas sur la route, analyser un médicament pour savoir s'il n'est pas contrefait... Voici quelques exemples de ce que pourront faire « l'hyperimagerie » associée à l'IA. IBM travaille sur des solutions techniques capables de traiter plusieurs bandes du spectre électromagnétique afin de révéler des phénomènes physiques difficiles à déceler, voire invisibles. Les ondes millimétriques joueront un rôle clé dans cette évolution, de même que l'analyse des données recueillies.
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Ces solutions existent déjà, mais la grande avancée à attendre dans les prochaines années est leur miniaturisation, de telle sorte qu'elles pourront être intégrées dans un smartphone, une caméra ou les capteurs d'une voiture qui, connectés à une IA hébergée sur un serveuren ligne, pourront pratiquer des analyses et livrer des résultats en temps réel.
Le concept « d’hyperimagerie » décrit par IBM consiste à analyser plusieurs bandes du spectre électromagnétique afin de révéler des phénomènes physiques difficiles à déceler, voire invisibles. © IBM
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Après le microscope, le macroscope pour mieux comprendre la Terre
L'Internet des objets (IoT) est une innovation à la fois formidable et redoutable. Formidable car des milliards d'appareils connectés (capteurs, drones, caméras, satellites, gadgets électroniques, électroménager...) peuvent désormais à prendre le pouls de la planète et ses habitants. Mais l'IoT est aussi redoutable par la masse de données non structurées qu'il produit et auxquelles il faut pouvoir donner un sens afin de les rendre utiles.
C'est là qu'intervient le « macroscope ». IBM décrit ce concept comme un ensemble d'algorithmes d'apprentissage automatique et de logicielsqui feront ce travail de mise en forme et d'analyse des big data. Dans les années à venir, selon IBM, l'un des champs d'application des macroscopes sera l'agriculture, qui gagnera en efficacité grâce aux analyses des données fournies par des capteurs environnementaux (air, sol, eau) corrélées avec des données climatiques. Les agriculteurs seront mieux informés pour savoir quoi planter, à quel moment et quel endroit tout en économisant l'eau au maximum.
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Des « laboratoires sur puce » joueront les détectives
L'une des clés du dépistage précoce des maladies est la capacité à analyser les bioparticules présentent dans la salive, les larmes, le sang, l'urine ou la sueur. Pour cela, il faut développer des instruments de mesure portables capables de suivre ces biomarqueurs au quotidien et de faire remonter l'information dès qu'une anomalie est décelée.
C'est le concept du « laboratoire sur puce », qu'IBM n'est pas le seul à explorer. Il s'agit de concevoir une puce électronique capable de gérer un ensemble d'analyses qui d'ordinaire sont pratiquées par différents instruments.
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Les chercheurs d'IBM planchent actuellement sur des laboratoires sur puce capables d'isoler des bioparticules de 20 nanomètres de diamètre, ce qui permet de travailler à l'échelle des viruset des exosomes. À partir de ces informations croisées avec d'autres données vitales, une intelligence artificielle pourrait pratiquer une analyse fine et, potentiellement, détecter une maladie avant même que les symptômes ne se manifestent.
IBM Research développe actuellement des puces électroniques capables de pratiquer des analyses de bioparticules à l’échelle de l’ADN. © IBM
La pollution détectée à la vitesse de la lumière
En matière de pollution environnementale, rendre l'invisible visible peut permettre de détecter des fuites toxiques avant qu'elles ne prennent des proportions catastrophiques. C'est dans cet objectif qu'IBM Research travaille depuis de nombreuses années sur une technologie de transfert des données par la lumière qui repose sur une puce photonique.
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Un tel dispositif combiné à un réseau de capteurs au sol ou installé sur des drones autonomes pourrait notamment surveiller des installations pétrolière ou gazières afin de repérer des fuites de méthane.
Selon IBM, dans cinq ans, ces technologies seront suffisamment abordables pour être déployées à grande échelle près des puits d'extraction de gaz naturel, le long des pipelines et des sites de stockage, afin de localiser des fuites en quelques minutes, contre parfois plusieurs semaines actuellement.
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