Thèse en cours

Modélisation de l'impact de mesures environnementales limitatives du secteur du numérique appliqué à l'agriculture sur ses infrastructures et usages
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Auteur / Autrice : Pierre La rocca
Direction : Aurélie BugeauGaël Guennebaud
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Informatique
Date : Inscription en doctorat le 19/10/2022
Etablissement(s) : Bordeaux
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de mathématiques et informatique
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire bordelais de recherche en informatique
Equipe de recherche : Images et Son

Résumé

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### Contexte Le numérique serait aujourd'hui responsable de 2 à 4 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde [1,2]. Il s'agit d'un secteur en très forte croissance. Pour limiter le réchauffement climatique à 2°C et respecter les accords de Paris, il est nécessaire d'atteindre la neutralité carbone en 2050. Pour un pays comme la France, cela requiert une baisse des émissions de ~6-7% par an. Pour atteindre cet objectif, des contraintes doivent et vont être imposées dans de nombreux secteurs [3,4,5]. Dans ce cadre, on peut se demander si des contraintes doivent aussi être imposées au secteur des technologies de l'information et de la communication [6]. Et si oui, quelles mesures auraient un impact réel ? Et de manière plus générale, à quoi pourrait ressembler le paysage informatique dans un monde contraint ? Pour aborder ces sujets, des outils de diagnostic comme ecodiag [7] sont bien évidement insuffisants. Côté usages, plusieurs études tentent de répondre à des questions telle que : 'Quelle est le coût en gCO2 équivalent de X ?', X pouvant être 'une heure de vidéo à la demande ?' [8,9], 'un e-mail', 'stockage d'une photo', 'une heure de visio', etc. Pour de très nombreuses raisons, répondre de manière satisfaisante à cette question est en réalité impossible, et les chiffres ainsi obtenus sont inexploitables pour guider de manière pertinente les utilisateurs, industriels et pouvoirs publiques dans leurs choix. ### Objectifs Plutôt que de partir des usages, au travers de cette thèse nous souhaitons explorer une approche inverse consistant à partir de contraintes mondialisées pour remonter jusqu'aux usages possibles. Plus précisément, l'objectif de la thèse est de **développer des modèles paramétriques** pour quantifier quel seraient les ressources en matériels informatiques disponibles à l'échelle mondiale en fonction de nombreuses hypothèses paramétrables et de diverses contraintes environnementales (budget CO2, épuisement des ressources, consommation d'énergie primaire, etc.). La thèse visera par exemple à répondre aux questions suivantes : étant donné un budget CO2 pour le secteur du numérique, quelles infrastructures et terminaux peuvent être fabriqués et fonctionner ? Sous quelles conditions du taux de renouvellement et de recyclage ? Une fois le budget environnemental converti en budget matériel, nous pouvons remonter aux usages finaux, par exemple : quel place pour l'IA [10] ? les vidéos en ligne ? la visio ? l'hébergement cloud ? etc. Modéliser le paysage informatique dans son ensemble est une tâche ambitieuse dont la complexité est exacerbée par de probables boucles de rétroactions et la dimension temporelle avec des ruptures technologiques et des déploiements rendant le système à modéliser à la fois **dynamique et non-linéaire**. Au-delà de la mise au point du modèle lui même (probablement sous la forme d'un système dynamique), au travers de cette thèse nous tacherons également de le mettre en oeuvre avec une interface permettant d'étudier interactivement plusieurs hypothèses et scénarios, par exemple sous la forme de document multiverse [11]. Les outils proposés pourront servir d'aide à la décision pour participer au respect des accords de Paris. Ils pourront aussi être utilisés pour intégrer l'impact du numérique dans l'enseignement de l'informatique [12].