La toute première réunion de l’AIEA consacrée à l’utilisation de l’intelligence artificielle au service des applications nucléaires s’est tenue virtuellement, en marge de la 64e session ordinaire de la Conférence générale de l’AIEA. Elle a cherché à montrer en quoi les approches fondées sur l’intelligence artificielle appliquée à la science nucléaire pouvaient être bénéfiques pour la santé humaine, la gestion des ressources en eau et les travaux de recherche sur la fusion nucléaire. Ouverte au public, elle a rassemblé plus de 300 personnes originaires de 43 pays ce qui a permis d’engager un dialogue à l’échelle mondiale sur le potentiel de l’intelligence artificielle dans la science nucléaire et sur ce qu’implique son utilisation, notamment en termes d’éthique et de transparence.
L’intelligence artificielle (site en anglais) fait référence à un ensemble de technologies combinant des données numériques et des algorithmes destinés à traiter ces dernières et dont la puissance de calcul augmente constamment au point de pouvoir développer des systèmes capables de résoudre des problèmes complexes selon un cheminement qui présente des similitudes avec la logique et le raisonnement humains. Les technologies faisant appel à l’intelligence artificielle peuvent analyser de grandes quantités de données afin d’« apprendre » à venir à bout d’une tâche particulière. Cette technique s’appelle l’apprentissage automatique (site en anglais).
« L’intelligence artificielle progresse à une vitesse exponentielle », a indiqué Najat Mokhtar, Directrice générale adjointe chargée du Département des sciences et des applications nucléaires de l’AIEA. « Sa capacité à reconnaître des schémas de données et à analyser des images à haute résolution prises par des satellites, des drones ou des appareils d’imagerie médicale peut améliorer les réponses apportées dans des situations d’urgence humanitaire, aider les médecins à repérer les cancers et autres maladies, accroître la productivité agricole et suivre les migrations animales et marines. »
L’intelligence artificielle appliquée à la science nucléaire offre, par exemple, la possibilité de mieux déterminer le stade tumoral d’un cancer en médecine nucléaire ; elle peut aussi faire avancer le traitement de la maladie, accélérer les progrès susceptibles d’aboutir à la production d’énergie de fusion, et contribuer à mettre les ressources mondiales en eau à l’abri de la surexploitation et de la contamination.
Au cours de la réunion virtuelle, quatre experts ont fait part de leurs réflexions concernant des domaines clés des applications de l’intelligence artificielle en science nucléaire et ont répondu aux questions de participants en ligne.
L’intelligence artificielle au service de la stadification du cancer et de son traitement
« L’oncologie moderne, bien que très avancée, consiste encore, le plus souvent, à chercher une solution passe-partout », a rappelé Jan Seuntjens, professeur et physicien médical à l’Université McGill (Canada). « Cela signifie que le traitement prescrit aux patients atteints d’une maladie particulière demeure très générique - en d’autres termes, il ne change pas d’un patient à l’autre. L’intelligence artificielle nous donne la possibilité de personnaliser davantage le traitement en prenant en compte toutes les informations ou données dont nous disposons sur un patient en particulier. »
Jan Seuntjens a montré en quoi l’intelligence artificielle pouvait aider les médecins à diagnostiquer un cancer et à mettre en place un traitement en améliorant l’interprétation des images, en affinant les programmes de traitement et le contourage des tumeurs, et en recourant à la radiothérapie adaptative, un processus de radiothérapie qui s’adapte aux variantes anatomiques internes propres à chaque patient.
L’intelligence artificielle, un moyen de faire progresser la recherche sur la fusion nucléaire
La fusion nucléaire est un procédé qui permet de produire une énergie sûre et durable en grande quantité.
Les travaux en la matière exigent des recherches expérimentales et une étude théorique approfondie sur la physique des plasmas et la science des matériaux, entre autres. Les méthodes fondées sur l’intelligence artificielle ouvrent des perspectives nouvelles qui pourraient accélérer les progrès susceptibles d’aboutir à la production d’énergie de fusion en maximisant le volume et la pertinence des informations extraites de données d’expérience et de simulation.
David Humphreys, chercheur principal à General Atomics (États-Unis), a expliqué que l’intelligence artificielle pouvait offrir les solutions nécessaires, en termes d’anticipation et de contrôle, à une exploitation durable, sûre et rentable des futures centrales à fusion. Parmi les perspectives qu’ouvrent l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique et qui pourraient faire avancer les travaux de recherche sur la fusion, il a mentionné l’optimisation de la planification des expériences, qui favoriserait l’acquisition plus rapide de nouvelles connaissances, ainsi que l’optimisation en temps réel des scénarios de contrôle du plasma au moyen d’algorithmes dérivés de grandes bases de données (site en anglais) mis au point dans diverses installations expérimentales de fusion dans le monde.
L’Agence a rendu publique sa toute première base de données en ligne sur la fusion, le Fusion Device Information System (FusDIS) (site en anglais). Elle rassemble les données de plus de 100 dispositifs de fusion publics et privés à travers le monde, qui sont actuellement en cours d’exploitation, en construction, programmés ou à l’arrêt.
Protéger les ressources en eau et l’environnement en faisant appel à l’intelligence artificielle
Comment les pratiques en matière de gestion de l’eau courante se répercutent-elles sur les déperditions d’eau ? Les sites de production de saumons du Pacifique changent-ils tous les ans ? Quelles sont les sources d’humidité des ouragans ? D’après Clément Bataille, professeur auxiliaire au Département des sciences de la Terre et de l’environnement à l’Université d’Ottawa (Canada), l’apprentissage automatique peut nous aider à résoudre ces questions en cartographiant à grande échelle les processus environnementaux et hydrologiques.
L’intelligence artificielle peut aussi faciliter la gestion des ressources environnementales, hydrologiques et écologiques grâce à la géochimie isotopique. « La science isotopique a recours à d’énormes quantités de données partagées dans des réseaux et centres de stockage mondiaux, notamment ceux de l’AIEA ; aussi l’utilisation de l’intelligence artificielle devient-elle indispensable pour obtenir des résultats interprétables et mieux comprendre les processus environnementaux et hydrologiques », a expliqué Clément Bataille.
