Le rythme des changements technologiques s’accélère à mesure que de nouveaux produits sont mis à disposition, et les innovations révolutionnaires entraînent souvent des changements disruptifs. Ces changements technologiques s’accompagnent d’une explosion des données provenant de nouvelles sources pertinentes pour le domaine géospatial, notamment l’imagerie, les flux de capteurs et les données de suivi en temps réel. Les organisations des secteurs public, privé et tertiaire doivent rester agiles et résilientes pour prospérer dans ce paysage émergent.
L'adoption de nouvelles innovations technologiques dans les grandes entreprises informatiques contrôlées peut être difficile, en raison des coûts associés, des défis d'intégration et des processus. L'Open Geospatial Consortium (OGC) est un organisme de normalisation qui, depuis 30 ans, travaille à l'innovation et à la création de normes communautaires dans le domaine géospatial. Ces normes sont conçues pour garantir que les données et les services sont trouvables, accessibles, interopérables et réutilisables (FAIR), tout en garantissant que les normes développées sont adaptées au domaine cible et simples à adopter. Les principes FAIR peuvent également être appliqués à l'intégration de nouvelles technologies dans les grandes entreprises, pour garantir que les modèles d'interaction avec les nouvelles technologies sont connus et que les composants offrant la technologie sont interchangeables.
Normalisation des données de formation IA/ML
Une norme OGC prenant en charge un phénomène résolument récent est la OGC Training Data Markup Language for Artificial IntelligenceL'intelligence artificielle (IA), l'apprentissage automatique (ML) et les applications associées font l'objet de recherches depuis les années 1990 et avant. Cependant, ce n'est que récemment que la puissance de calcul nécessaire et, surtout, les données pour former les modèles d'IA sont disponibles. Les données de formation sont l'élément vital de l'IA. Comme le dit le vieil adage, « les déchets entrent, les déchets sortent » et les modèles d'IA ne font pas exception. De plus, les modèles d'IA et leur fonctionnement interne peuvent être opaques avec l'effet « boîte noire » sur les entrées et les sorties. Par conséquent, la normalisation de la gestion des données de formation est importante pour les efforts scientifiques, notamment pour la répétabilité mais aussi pour les principes FAIR.
En plus d’utiliser l’IA pour effectuer des tâches classiques de géospatialisation et d’imagerie, nous voyons également l’IA utilisée pour créer des données simulées à des fins de formation, voire à des fins malveillantes. L’enregistrement d’informations sur les données d’entrée dans les modèles ML de manière standardisée facilite la gestion et l’authenticité des résultats. À titre d’exemple, l’image ci-dessous est un paysage entièrement fictif créé à l’aide de certaines données d’entraînement d’une ville britannique et d’un réseau antagoniste générationnel (GAN). La standardisation des métadonnées de l’ensemble de données d’entraînement permet à d’autres de créer leurs propres données simulées avec la même sensation, tout en comprenant les paramètres d’entrée et les résultats probables.
Informatique quantique
Alors que l’IA/ML est une tendance technologique actuelle qui offre un excellent exemple de la façon dont le paysage technologique peut changer du jour au lendemain, comme avec la sortie de ChatGPT en 2022, un autre ensemble de technologies disruptives qui se profile à l’horizon depuis quelques décennies est l’informatique quantique.
Bien qu'il ne soit pas susceptible de remplacer complètement l'informatique classique, l'informatique quantique offre potentiellement une accélération exponentielle de la résolution de problèmes difficiles à gérer par l'informatique classique. Ce n'est pas nécessairement dû au fait que les ordinateurs quantiques sont plus rapide au sens de supercalculateur, c'est que leur approche de la résolution des problèmes est fondamentalement différente de l'informatique classique. L'informatique classique fonctionne en manipulant les bits qui sont soit en position 1 soit en position 0, l'enchaînement d'un nombre suffisant de ces opérations permet aux machines informatiques d'effectuer un travail utile. Les ordinateurs quantiques sont différents en ce sens que leur élément de base fondamental est le qubit qui peut exister dans une superposition de 1 et de 0. Il existe également différents types d'informatique quantique, les ordinateurs quantiques basés sur des circuits sont ceux qui peuvent effectuer la factorisation de grands nombres qui fait la une des journaux et seront donc capables de déchiffrer le cryptage RSA (qui est construit sur le principe selon lequel factoriser de grands nombres est difficile). Le deuxième type d’informatique quantique est recuit quantique or informatique quantique adiabatique qui se prête à la résolution de problèmes d’optimisation.
Le domaine géospatial regorge de problèmes d’optimisation, un exemple typique est le Problème de vendeur itinérant où un vendeur est tenu de visiter plusieurs emplacements géographiquement dispersés avec la contrainte qu'il doit visiter chaque emplacement une et une seule fois tout en complétant l'itinéraire avec le coût le plus bas (distance la plus courte, temps de trajet le plus rapide). Un autre problème de style d'optimisation est le Problème de déséquilibre structurel où un algorithme tente de diviser un réseau social (souvent avec un élément géospatial) en groupes amicaux où, dans un graphique équilibré, toutes les relations dans les les groupes sont amicaux, tandis que toutes les relations jusqu'à XNUMX fois les groupes sont hostiles. Dans le monde réel, il n'est généralement pas possible d'obtenir un résultat parfait. Cela met en évidence des relations qui ne correspondent pas au modèle (tendues), ce qui peut être un indicateur de conflit.
L'informatique quantique est désormais possible. Plusieurs fournisseurs tels que Rigetti, D-Wave et d'autres comme Amazon, Google et Microsoft commencent à mettre leurs ressources informatiques quantiques à disposition via le cloud. Bien qu'aucun des ordinateurs quantiques ne soit suffisamment grand pour offrir un avantage quantique dans le domaine de l'optimisation, de nouveaux ordinateurs quantiques sont prévus pour le faire. En guise de solution provisoire, il existe des approches hybrides classiques/quantiques qui offrent les avantages de l'informatique quantique mais peuvent résoudre des problèmes pratiques.
Comme pour de nombreuses technologies émergentes, les modèles d’interaction de ces nouveaux ordinateurs quantiques et solveurs hybrides n’ont pas encore été normalisés et sont personnalisés jusqu’au niveau du matériel. Le système D-Wave avec le SDK Ocean pour l’informatique quantique présente des modèles et des appels qui couvrent de nombreux appels de style d’optimisation pour lesquels on pourrait utiliser un solveur quantique. La prochaine étape pour l’OGC est peut-être de comprendre l’impact de l’informatique quantique par le biais d’un groupe de travail de domaine pour soutenir les problèmes de style d’optimisation géospatiale par le biais d’un groupe dédié à l’informatique quantique et aux opportunités qu’elle offre.
Où la prochaine?
En gardant un œil attentif sur les technologies émergentes et en anticipant leur adoption, il est possible de créer des normes qui facilitent l'intégration et peuvent apporter des changements significatifs aux organisations. La technologie est l'élément passionnant et peut offrir des opportunités incalculables. Plus ces technologies peuvent être adoptées rapidement et facilement par les organisations qui les utilisent, plus le retour sur investissement pour les entreprises, les utilisateurs et les citoyens est élevé. Une bonne définition des normes axée sur le domaine est essentielle pour un paysage technologique plus équitable.
Une session ad hoc sur l'informatique quantique se tiendra à 15h30 CET le 27 mars 2024, dans le cadre de 128e réunion des membres de l'OGC à Delft, Pays-Bas, pour discuter de la possibilité d'une normalisation dans le domaine de l'informatique quantique.
Le thème général de la réunion est « Geo-BIM pour l'environnement bâti » et comprendra en outre un sommet Geo-BIM, une session spéciale sur l'administration foncière, une session spéciale sur les données d'observation, une session conjointe sur l'environnement bâti, une réunion du Forum européen, ainsi que les réunions habituelles du SWG et du DWG et les événements sociaux et de réseautage. En savoir plus et s'inscrire ici.
Sam Meek est le directeur de la technologie chez Helyx Secure Information Systems Ltd.
