Sept contributions de l’IA au progrès de la science et de la technologie nucléaires

L’IA peut aider à lutter contre certaines maladies. Elle est déjà utilisée pour appuyer le diagnostic et le traitement du cancer en améliorant l’interprétation des images et en affinant le contourage des tumeurs, ce qui permet de définir des traitements plus précis et de recourir à la radiothérapie adaptative, un processus adapté aux caractéristiques anatomiques de chaque patient. L’application des technologies de l’IA au dépistage du cancer est étudiée dans différents pays, dont la France. L’AIEA a récemment lancé un projet de recherche coordonnée dans ce domaine.

L’IA jouera également un rôle clé dans l’initiative ZODIAC (Action intégrée contre les zoonoses) de l’AIEA. Elle aidera les experts à mieux comprendre les effets des zoonoses sur la santé humaine et à prédire, évaluer et enrayer les prochaines épidémies de zoonose.

Associés à la technologie nucléaire, les outils d’IA peuvent renforcer la durabilité des systèmes alimentaires et leur résistance aux effets du changement climatique, tout en remédiant à l’insécurité alimentaire et nutritionnelle.

Les experts utilisent l’IA pour traiter et analyser les données afin d’accroître le rendement des cultures, de déterminer le niveau d’humidité des sols, d’assainir les terres contaminées par des matières radioactives, de détecter et de prévoir la fraude alimentaire et d’améliorer l’irrigation.

Les méthodes isotopiques permettent aux experts de suivre les mouvements de l’eau au cours des différentes étapes du cycle hydrologique et d’étudier l’influence du changement climatique sur ce cycle. Les experts utilisent déjà l’IA pour analyser rapidement les grandes quantités de données isotopiques de mécanismes mondiaux tels que le Réseau mondial de mesure des isotopes dans les précipitations (GNIP) que gèrent l’AIEA et l’Organisation météorologique mondiale (OMM).

L’analyse efficace et efficiente des données au moyen de l’IA aide les scientifiques à comprendre le changement climatique et ses effets sur la disponibilité de l’eau dans le monde.

L’intelligence artificielle joue un rôle de plus en plus important dans le domaine de la science nucléaire. Elle est utilisée pour l’analyse des données, la modélisation théorique et la conception d’expériences. L’IA contribue ainsi à accélérer la recherche fondamentale, par exemple dans le domaine de l’évaluation et de la compilation des données nucléaires et atomiques, et à faire progresser l’innovation technologique.

L’un des domaines qui tire parti de l’application de l’IA est la recherche sur la fusion. Grâce à sa capacité à résoudre des problèmes vastes et complexes, l’IA peut faciliter les expériences et les découvertes scientifiques par la modélisation et les simulations. Ces applications de l’IA sont prévues dans un nouveau projet quinquennal de recherche coordonnée de l’AIEA qui a pour but d’accélérer les activités de recherche-développement sur la fusion.

L’électronucléaire est une source d’énergie fiable et bas carbone qui peut tirer un avantage considérable de l’intégration de l’IA. La combinaison de simulations numériques d’installations nucléaires existantes et de systèmes d’IA permet au secteur électronucléaire d’optimiser ses procédures complexes et d’améliorer la conception, les performances et la sûreté des réacteurs. Une telle optimisation peut accroître l’efficacité d’exploitation et réduire les frais de maintenance.

L’apprentissage automatique, processus par lequel l’IA apprend en analysant des quantités considérables de données, aide à automatiser les tâches, à renforcer la fiabilité et à éviter les erreurs. De plus, l’IA a d’énormes capacités analytiques et prédictives permettant de surveiller les processus des centrales électronucléaires et de détecter les anomalies.

Face au nombre croissant de pays qui recourent à la technologie nucléaire à des fins pacifiques et lancent leur programme électronucléaire, l’AIEA s’emploie à assurer la protection des personnes et de l’environnement contre les effets nocifs potentiels des rayonnements ionisants.

L’IA peut contribuer à la sécurité et à la sûreté nucléaires de diverses manières. Elle peut être utilisée pour le traitement des données des systèmes de détection des rayonnements afin d’améliorer la détection et l’identification des matières nucléaires et d’autres matières radioactives, l’analyse des données des systèmes de protection physique afin d’améliorer la détection d’intrusions, ainsi que la détection d’anomalies qui pourraient être dues à une cyber-attaque sur une installation nucléaire. Dans le domaine de la radioprotection, l’intégration de l’IA aux logiciels liés aux normes de sûreté peut également renforcer la protection des millions de travailleurs soumis à une exposition professionnelle dans les secteurs de la médecine, de la construction, de l’exploitation minière, de la navigation, de l’agriculture et de l’électronucléaire.

Dans le cadre du plan « France Relance », le Gouvernement français a lancé un appel à projets de soutien à l’investissement et à la modernisation de la filière nucléaire et a sélectionné le projet ARDNA (AI Research on Data for Nuclear Application). Ce projet vise à mettre en place un système de contrôle augmenté par l’intelligence artificielle qui pourrait à terme être utilisé pour surveiller les structures de stockage de Cigéo, le projet de stockage géologique pour les déchets les plus radioactifs.

Les garanties sont des mesures techniques de vérification qui permettent à l’AIEA de donner des assurances crédibles que les pays respectent leurs obligations juridiques et n’utilisent les matières nucléaires qu’à des fins pacifiques. L’AIEA examine les matières nucléaires et les activités liées au nucléaire déclarées par les États et vérifie que toutes les matières sont déclarées, notamment en menant des inspections dans les installations et sur les sites nucléaires.

Les garanties se fondent sur des quantités considérables de données obtenues par divers moyens, tels que l’imagerie satellitaire, l’échantillonnage de l’environnement, la spectroscopie gamma et la vidéosurveillance. L’IA peut aider les inspecteurs nucléaires et les analystes des garanties à analyser ces données. Les méthodes d’apprentissage automatique ont déjà été utilisées pour identifier les points aberrants dans de grandes quantités de données, aider à vérifier le combustible usé et à analyser les enregistrements de surveillance. L’IA devrait continuer à améliorer l’efficacité de la mise en œuvre des garanties en réduisant le nombre de tâches répétitives effectuées par les inspecteurs.

L’AIEA organise des forums interdisciplinaires permettant aux professionnels d’échanger et de mieux collaborer en matière d’IA dans les applications, la science et la technologie nucléaires. L’Agence contribue également au partage des connaissances et à la création de partenariats grâce à sa plateforme intitulée « L’intelligence artificielle au service de l’atome ». Dans le cadre de cette initiative, l’AIEA collabore avec l’Union internationale des télécommunications, le Groupe de travail interorganisations des Nations Unies sur l’intelligence artificielle et près de 40 autres organismes des Nations Unies pour fournir une base solide permettant d’accélérer le développement durable au moyen de l’intelligence artificielle.