Le cabinet de conseil et de recherche américain Gartner vient récemment de publier leur tout nouveau cycle des technologies émergentes de 2018. Cette étude vise à mettre en lumière les 35 technologies de demain qui seront porteurs d’enjeux stratégiques forts. L’institut Gartner a ainsi pu identifier 5 tendances technologiques majeures dans lesquelles ces 35 technologies vont évoluer de manière cyclique en passant de l’engouement à la désillusion, avant de s’imposer et d’arriver à maturité. Dans cet article, nous vous résumons les innovations technologiques émergentes de 2018 selon les attentes du marché et l’espérance accordée, en fonction d’une échelle temporelle.

L’intelligence artificielle démocratisée

Gartner prédit que « les technologies d’IA seront pratiquement partout au cours des 10 prochaines années.« 

« Ces technologies, qui permettent aux ‘early adopters’ de s’adapter à de nouvelles situations et de résoudre de nouveaux problèmes, vont être mises à la disposition des masses – démocratisées. Des tendances comme le Cloud Computing, la communauté des ‘makers’ et l’open source vont propulser l’IA entre les mains de tout le monde. »

Parmi cette première tendance forte, 9 technologies contribuent à faire évoluer l’IA en ce sens.

1) Les plateformes d’IA sur le Cloud (AI Platform-as a-Service)

Les plateformes sur le Cloud As A Service « PaaS » désignent les infrastructures partagées dans lesquelles les développeurs peuvent exécuter leurs applications. L’intérêt réside dans le déploiement facile et rapide des services, sans se préoccuper des ressources physiques et du volet infrastructure. Le développeur paie à l’usage, en fonction du temps de calcul nécessaire afin d’en améliorer la puissance et les ressources utilisées. En ce qui concerne les PaaS d’intelligence artificielle, elles permettent également de mettre à disposition certaines compétences transverses telles que par exemple, le traitement du langage, la reconnaissance d’image… mais aussi d’y associer des ressources physiques correspondantes. Selon Gartner, ces plateformes vont contribuer fortement à l’essor général de l’IA. Cédric Villani a d’ailleurs préconisé une plateforme européenne As A Service dédiée à l’IA (ici pour l’article).

2) L’intelligence artificielle généralisée

L’intelligence artificielle généralisée (Artificial General Intelligence) n’est autre qu’un système fort d’improvisation et de prise de décisions liées à un domaine sur lequel il n’est pas spécifiquement formé. Les décisions prises ne sont pas issues d’éventuelles prédications. Au contraire, elles simulent le raisonnement humain par combinaison d’une logique de raisonnement avec une variable aléatoire.

3-4) La conduite autonome (niveaux 4 et 5)

On en avait déjà parlé lors d’un précédent article sur la startup lyonnaise Navya : les voitures autonomes sont de plus en plus présentes dans l’actualité. Pour résumer, ce sont des véhicules qui peuvent rouler sans intervention de conducteur humain, grâce à des technologies d’autoguidage, rendues possibles grâce à de nombreux capteurs et algorithmes. Dans le niveau 4 de conduite autonome, le conducteur peut choisir entre ne pas conduire du tout ou bien reprendre le volant dans le cas d’une situation de conduite complexe. Dans le niveau 5, les véhicules sont 100% autonomes, et donc sans volant.

5) Les engins autonomes

Fortement liés aux voitures autonomes, les engins autonomes sont des dispositifs mobiles pouvant évoluer sur terre ou dans les airs, ou même en mer, et ce de manière autonome. Ils fonctionnent eux aussi avec de nombreux capteurs et algorithmes. Les applications y sont nombreuses et diverses : dans la construction, l’agriculture, la distribution (inventaires automatiques des magasins par exemple), ou encore la logistique (déplacer les produits dans les entrepôts par exemple)…

6) Les plateformes conversationnelles basées sur l’IA

Les plateformes conversationnelles basées sur l’IA sont des boites à outils en ligne permettant aux développeurs d’ajouter des fonctionnalités d’interfaces conversationnelles en langage humain, soit par la voix, soit par le texte. Avec la présence d’intelligence artificielle, ces interfaces peuvent tenir de véritables conversations ou encore réaliser des tâches complexes. Ils peuvent également se connecter à des écosystèmes tiers pour se renseigner ou réaliser des actions (commander une pizza, faire une réservation). L’exemple le plus répandu est celui du chatbot Facebook, permettant de réaliser ces actions.

7) Le Deep Learning (basé sur des réseaux de neurones complexes)

On avait déjà abordé le principe du Machine Learning (apprentissage par une machine) via un précédent article sur un outil d’apprentissage Google. Finalement, le Deep Learning est un sous-ensemble du Machine Learning, dans lequel le système traite également la définition des caractéristiques à analyser à partir des données. Le Deep Learning optimise également l’analyse de données pour une prédiction plus précise. Comment cela fonctionne ? Le Deep Learning utilise un fonctionnement proche de celui de nos neurones. En effet, il se comporte comme un réseau neuronal qui, avec un algorithme, va ajuster la connexion entre les neurones pour apprendre en fonction des résultats des prédictions. Cette technologie puissante est cependant réputée pour être très gourmande en données d’entrées et en puissance de calcul. Elle est très utilisée dans la reconnaissance visuelle, la traduction, l’analyse des comportements clients.

8) Les véhicules autonomes volants

Plutôt incroyables aux premiers abords, les véhicules autonomes volants sont des véhicules qui peuvent, comme leur nom l’indique, se diriger et se déplacer sans pilote. Pour exemple, Vahana, qui est un aéronef autonome du pôle innovation d’Airbus, ayant la capacité de décoller et d’atterrir à la verticale. Les avancées en propulsion électrique, stockage d’énergie, et vision artificielle devraient contribuer au développement de cette technologie.

9) Les robots intelligents

Les robots intelligents sont bien entendu liés à l’intelligence artificielle puisqu’ils vont permettre d’improviser et de prendre des décisions dictées par une logique de raisonnement combinée avec une variable aléatoire permettant ainsi de simuler le raisonnement humain.

10) Les assistants virtuels

Vous avez forcément entendu parler d’assistants virtuels, notamment Siri ou Cortana… Un assistant virtuel est un logiciel capable d’effectuer des tâches ou des services basés sur des données du demandeur (caractéristique de l’individu, position géographique…) ainsi que d’une variété de sources en ligne (comme la météo, les conditions de circulation, le cours des actions, le prix de détail…). Dans un smartphone ou dans un objet connecté, l’assistant prend la forme d’un personnage ayant la capacité d’interagir avec l’utilisateur par la voix ou par le texte.

---

Les écosystèmes digitaux

Une autre grande tendance technologique identifiée par Gartner, sont les « technologies des écosystèmes numérisés qui font leur chemin rapidement vers le cycle du hype » explique Mike J.Walker, vice-président de la recherche chez Gartner. « Les plateformes de type blockchain et IoT ont désormais atteint leur apogée et nous pensons qu’elles arriveront à maturité dans les cinq à dix prochaines années ». L’étude prévoit ainsi le passage d’un modèle technique d’infrastructure compartimenté vers un écosystème de plateformes. Parmi cette tendance, Gartner recense 5 technologies phares.

11) La Blockchain

La blockchain est une technologie de stockage et de transmission d’informations, transparente, sécurisée, et fonctionnant sans organe central de contrôle (définition de Blockchain France). Par extension, une blockchain constitue une base de données qui contient l’historique de tous les échanges effectués entre ses utilisateurs depuis sa création. Cette base de données est sécurisée et distribuée : elle est partagée par ses différents utilisateurs, sans intermédiaire, ce qui permet à chacun de vérifier la validité de la chaîne. La Blockchain est déjà utilisée dans la crypto-monnaie, mais également dans les échanges de toute sorte de biens et services.

12) La sécurité data assurée par la Blockchain

Lorsqu’elle est assurée par logiciel, la sécurité des données est un modèle d’architecture de gestion dans lequel la sécurité de l’information est découplée de chaque composant physique pour être gérée par un logiciel. Ce dernier peut ainsi détecter une intrusion, segmenter le réseau, mais aussi contrôler les accès. Dans ce contexte, la blockchain peut être un excellent facilitateur de protection en raison de son architecture distribuée et décentralisée.

13) Le jumeau numérique

Un jumeau numérique (digital twin) est une réplique numérique d’un objet, d’un processus ou d’un système qui peut être utilisé à des fins diverses. Des capteurs sur l’actif (l’objet réel) permettent de reproduire son évolution physique sur son jumeau virtuel. Les jumeaux numériques permettent ainsi de suivre l’évolution de l’actif à distance, de simuler ses réactions à son environnement pour planifier au mieux les opérations de maintenance et anticiper les pannes. Ils intègrent l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique et l’analyse des données pour créer des modèles de simulation numérique qui se mettent à jour et changent à mesure que leurs actifs changent. Ils peuvent à titre d’exemple être un moteur d’avion, une usine, ou encore un objet connecté.

14) Les plateformes pour l’internet des objets

De plus en plus répandues, les plateformes pour l’IoT sont des espaces en ligne de stockage et de traitement des données collectées par les objets connectés. Elles traitent notamment les données « chaudes » propres à la gestion du parc d’objets connectés, les règles temps réel de fonctionnement des objets, mais aussi les données « froides » liées aux apprentissages et aux algorithmes.

15) Les graphes de connaissance

Vous connaissez probablement le Knowledge Graph de Google : ce fameux panneau de résultat à droite de votre recherche qui va vous proposer d’autres orientations en lien avec votre recherche (People also search for). Les graphes de connaissances sont plus ou moins liés à ceci. Ils se basent sur la création de connexions entre des bases de connaissances pour stocker et délivrer une information structurée et pertinente sur un sujet donné. Les graphes de connaissances sont vitaux pour le développement d’assistants digitaux intelligents puisqu’ils vont permettre à ces derniers d’analyser la sémantique des questions posées et d’y répondre en allant explorer les bases de connaissances connectées aux sujets évoqués.

---

Le bio-hacking

«Au cours de la prochaine décennie, l’humanité commencera son ère ‘transhumaine’: la biologie pourra alors être piratée en fonction du mode de vie, des intérêts et des besoins de santé », explique Gartner. La société sera alors amenée à se demander les applications qu’elle est prête à accepter et à réfléchir aux enjeux éthiques. Pour le cabinet, cette tendance concerne plusieurs secteurs d’activité.

16) Les biopuces

Les biopuces sont des dispositifs miniatures fonctionnant comme de véritables laboratoires miniaturisés. Ils sont capables d’effectuer de multiples réactions biochimiques en fonction de finalités particulières. Le développement des biopuces est porté par l’application des micro-technologies électroniques, mais aussi de la réalisation de biomicrosystèmes. Des applications apparaissent notamment dans le médical, cosmétologie, bioculture…

17) La fabrication artificielle de tissus biologiques

Cette fabrication désigne l’ensemble des techniques d’ingénierie, de culture cellulaire, de science de la vie et des matériaux pour créer ou élever des substituts biologiques permettant de restaurer, maintenir ou améliorer les fonctions des tissus. Tout ceci permettrait l’essor de l’ingénierie tissulaire ou encore la médecine régénératrice.

18) Les interfaces neuronales directes

Les interfaces neuronales directes sont des interfaces de communication entre un cerveau et un dispositif externe (un ordinateur, un système électronique…). Ils sont principalement conçus pour assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d’actions défaillantes.

19) Les exosquelettes

Les exosquelettes désignent des structures biomécaniques, motorisées ou naturelles permettant « d’augmenter l’Homme » afin qu’il surmonte les limites actuelles de son corps humain. Des applications sont recherchées dans les domaines médicaux, militaires ou industriels. Depuis 2017, des exosquelettes se mouvant par la seule pensée d’un patient tétraplégique sont par exemple en tests dans le centre Clinatec en France. L’armée de terre américaine développe depuis 2016 un exosquelette pour réduire le poids d’emport du soldat. Cet exosquelette est autonome, car il récupère l’énergie dont il a besoin grâce aux mouvements des jambes.

20) La réalité augmentée

La réalité augmentée désigne les différentes méthodes qui permettent d’intégrer, de façon réaliste, des informations ou des objets virtuels, dans une séquence d’images réelles. Des applications dans le gaming ou dans la maintenance industrielle sont en train d’émerger. Plus d’informations dans un précédent article.

21) La réalité mixte

La réalité mixte est à la frontière de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée. Il désigne la fusion du monde réel et d’un monde virtuel grâce à une technologie immersive. Plus d’informations dans un précédent article.

22) Le textile intelligent

Les textiles intelligents sont des textiles capables de capter, transmettre des informations ou agir en conséquence grâce à l’intégration de technologies directement dans le textile. Par exemple, la traçabilité (technologie RFID) permet d’associer un identifiant à chaque élément pour en suivre son évolution (étape dans la chaîne logistique…). Le textile intelligent est notamment porté par la miniaturisation des capteurs et l’augmentation de leurs performances énergétiques.

---

Les expériences immersives transparentes

Gartner cite également la catégorie des expériences transparentes et immersives. « La technologie continuera à devenir plus centrée sur l’Homme, au point de favoriser la transparence entre les personnes, les entreprises et les choses». Pour le cabinet, cela permettra notamment aux hommes de travailler et de vivre de façon plus intelligente. Cette évolution sera possible grâce aux technologies suivantes.

23) L’impression 4D

L’impression 4D est une version évoluée de l’impression 3D. En plus de s’inscrire dans les 3 dimensions habituelles, l’impression 4D explore une dimension supplémentaire, celle du temps. Un objet imprimé en 4D possède en effet une nature qui le fait évoluer, se transformer, au fil du temps. La technique n’est pas récente puisque plusieurs chercheurs ont déjà mis au point des matériaux ayant une mémoire des formes ou des matériaux intelligents. Grâce à un matériau anisotrope programmable, ce procédé pourrait servir à créer des tissus intelligents, de l’électronique souple, des équipements biomédicaux…

24) La maison connectée

La maison connectée désigne l’ensemble des objets connectés (thermostats, caméras, capteurs d’environnement…) dans une maison permettant d’apporter confort, sécurité, loisirs, ou encore économies d’énergie.

25) L’intelligence artificielle répartie en local

L’Edge AI (ou intelligence artificielle répartie en local) désigne un système d’intelligence artificielle pour lequel les données sont récoltées et traitées en local, par exemple directement sur une machine sans besoin de connexion internet. La répartition en local va permettre de gagner en vitesse de calcul, en disponibilité et en stockage. Tout ceci, sans internet.

26) Les technologies de réparation autonome

Ces technologies donnent aux systèmes la capacité de gérer eux-mêmes leurs entretiens, d’identifier et de réparer leurs défauts en s’adaptant automatiquement et sans intervention humaine. Trois niveaux de guérison peuvent être distingués : sur l’applicatif (correction des bugs et exceptions applicatives…), sur l’OS (gestion et adaptation des versions système…) et sur le Hardware (déploiement automatique sur un autre Hardware fonctionnel…). Similairement au corps humain qui cicatrise seul, un robot aspirateur non efficace pourrait (par exemple et par analogie) : redéfinir seul son planning de service (applicatif), sa méthode pour aspirer (système) ou décider de se remplacer lui-même par un nouveau produit (Hardware).

27) Les batteries d’anodes à base de silicium

Ces batteries lithium-ion sont munies d’anodes en silicium (à la place du graphite), permettant de stocker au moins 10 fois plus d’énergie par charge que les anodes aujourd’hui commercialisées. Cependant, produire ces batteries n’est pas simple ! Le développement de cette technologie sera en effet porté par des avancées sur trois verrous majeurs : le gonflement des particules de silicium lors du chargement de la batterie, leurs réactions avec l’électrolyte de la batterie et l’industrialisation du processus de fabrication.

28) La poussière intelligente

La poussière intelligente est un réseau sans fil de minuscules systèmes micro-électromécaniques qui permet de mesurer des grandeurs comme la luminosité, la température ou encore les vibrations. Ces systèmes sont dispersés dans un environnement donné (air, eau…) pour y effectuer certaines tâches et renvoyer des informations par radiofréquence.

29) L’espace de travail connecté (et intelligent)

Grâce notamment à l’internet des objets (IoT), les espaces de travail peuvent bénéficier des données récoltées (localisation, contexte, heure de la journée, projets en cours…) pour améliorer l’efficience des employés et des organisations. Ces espaces peuvent notamment devenir plus modulaires, adaptables, et simplifier les procédures actuelles de partage d’information,  d’authentification, de communication, de sécurité ou de reporting…

30) L’affichage volumétrique

L’affichage volumétrique est une technologie d’affichage digital d’un objet virtuel dans un espace physique en 3 dimensions pour rendre ce dernier visible à l’œil nu. Les propriétés électromagnétiques de certains matériaux, comme le graphène, montrent des avancées prometteuses dans le domaine de l’affichage volumétrique.

---

Les infrastructures omniprésentes

Cinquième et dernière tendance, l’infrastructure omniprésente. Comme l’explique Gartner, «les technologies prenant en charge une infrastructure omniprésente sont en passe d’atteindre le sommet et de progresser rapidement au sein du Cycle du hype. Les circuits intégrés propres à une application (ASIC) 5G et de réseau de neurones profonds, en particulier, devraient atteindre le plateau au cours des 2 à 5 prochaines années».

31) La 5G

La 5G (cinquième génération de standards pour la téléphonie mobile) offrira des débits plus rapides (~Gb/s), des temps de réaction plus courts, une qualité minimale lorsque l’utilisateur est en mouvement, ainsi qu’une adaptabilité des caractéristiques réseau permettant de connecter des objets aux besoins différents (performance, débit, consommation énergétique…). Avec cette dernière fonctionnalité, la 5G s’intéresse très clairement aux objets connectés, et promet ainsi de connecter 7 trillions d’objets.

32) Les nanotubes de carbone

Les nanotubes (ou plus généralement la nanoélectronique) font référence à l’utilisation de tubes (dont la taille est inférieure à 100 nanomètres) dans la conception des composants électroniques, tels que les transistors. Souvent en carbone, silicium ou autres matériaux semi-conducteurs, ces nanotubes ouvrent la voie à de nouveaux circuits, avec des caractéristiques électriques ou mécaniques nouvelles, grâce à leur taille nanoscopique. Ils sont notamment avantageux pour leur miniaturisation et leur faible consommation énergétique.

33) Les réseaux de neurones intégrés aux puces électroniques

Les réseaux de neurones artificiels sont des dispositifs (algorithmes, instructions machine…) permettant de traiter l’information avec un modèle basé sur celui de la structure de nos cellules nerveuses. Des processeurs (CPUs), circuits logiques programmables (FPGAs), processeurs graphiques (GPUs) ou circuits intégrés spécialisés (ASICs) sont différents types de composants hardware qui permettent de supporter ces modèles de réseaux de neurones, pour des applications en Machine Learning. Selon Gartner, les avancées dans ces derniers, les circuits intégrés spécialisés (plus de 10 fois plus performants) contribueront à la démocratisation de l’IA.

34) Les composants neuromorphiques

Les composants neuromorphiques sont des puces électroniques qui visent à reproduire, dans le silicium, un réseau de neurones artificiels. Grâce à une architecture peu énergivore et spécialement adaptée aux algorithmes de Deep Learning, ils permettent de réaliser certaines tâches (comme la reconnaissance de contenus à l’intérieur d’une image ou la reconnaissance vocale) que les processeurs classiques peinent à effectuer, mais qui sont très bien exécutées par notre cerveau.

35) Les calculateurs quantiques

Les calculateurs quantiques sont des machines dont les calculs se basent sur les propriétés quantiques de la matière, par exemple sur la superposition et l’intrication d’états quantiques. À la différence d’un calculateur classique qui travaille sur des données binaires (0 et 1), le calculateur quantique travaille sur des qubits dont l’état peut posséder plusieurs valeurs. Ainsi, l’efficacité (rapidité de calcul) du système peut être améliorée…

---

Sources : Gartner Août 2018 / Slideshare (Thibaut Watrignant)