Gartner : les technologies à forts enjeux stratégiques en 2020

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Comme chaque année, l’institut Gartner a dévoilé son cycle des technologies émergentes et nous avons relevé les meilleures technologies de demain que l’institut d’analyse considère comme étant porteuses des plus forts enjeux stratégiques. Vous trouverez ci-dessous l’analyse 2020 et 2018.

Comme il nous y a habitués, Gartner a dévoilé son Hype Cycle for Emerging Technologies, caractérisant les innovations technologiques émergentes selon l’espérance qu’on leur accorde sur une échelle temporelle (voir nos articles sur le cycle de 2014, de 2015 et de 2016). Mais juste avant de se les remémorer, voici ce qu’il faut retenir du bilan 2020.

Les 5 technologies émergentes à forts enjeux stratégiques en 2020

cycle gartner courbe 2020

Des entreprises “composables” grâce à des architectures “composites” ; plus de souplesse pour plus de productivité

Afin de répondre le mieux possible aux besoins des utilisateurs et de demeurer concurrentielles sur des marchés en mutation constante, les entreprises adoptent de plus en plus la méthode “agile”. Celle-ci consiste en l’amélioration continue des biens et services qu’une enseigne propose, en misant sur une stratégie d’adaptation. Cette méthode est favorisée par une grande réactivité des marques, une capacité de polyvalence, la recherche d’innovations spécifiques à un besoin, et la faculté de réadapter leur structure pour rester efficientes dans des situations d’opportunités comme de crises. Ainsi fleurissent les entreprises dites “composables”, qui s’appuient sur une architecture “composite”.

En définissant mieux les besoins de l’utilisateur-client, en recadrant le rôle de ses employés tout en les suivant assidûment dans chaque projet, en testant ses modèles commerciaux tout en itérant les processus d’amélioration, une entreprise réduit ses coûts et augmente la qualité de ses produits. Dans cette perspective, les DSI ont un rôle de premier plan, qui doivent jeter un regard actif sur tout ce qui pourra améliorer l’infrastructure de l’entreprise en matière de datas, de communication, de logiciels, etc. De grands espoirs gravitent notamment autour de la 5g et de l’intelligence artificielle.

Des algorithmes devenus plus fiables que l’humain ?

Afin de vérifier la validité d’une information (comme la “provenance authentifiée” dans les chaînes de blocs pour éviter les fichiers contrefaits), de protéger les données confidentielles d’un usager, de prendre des décisions plus ou moins difficiles dans des contextes parfois délicats (conduite automatique de voiture, transaction monétaire), la question se pose de plus en plus de la fiabilité des algorithmes. Certes, il en existe un certain nombre que l’on juge biaisés, mais il se trouve que la faculté de jugement des autorités humaines dans tous les domaines (juridiques, commerciaux, etc.) souffre d’au moins autant de biais cognitifs. Les conséquences en sont parfois désastreuses.

L’on étudie ainsi la possibilité d’éviter davantage l’intervention d’un tiers concernant certaines mesures à prendre, l’algorithme se révélant plus fiable dans divers domaines. La blockchain en est la meilleure illustration, puisque capable de revenir à la source d’un élément pour en vérifier l’authenticité. Les prochains terrains de progression de la confiance algorithmique concernent donc la confidentialité différentielle, l’IA explicable et l’IA responsable.

La Digitalisation du Vivant

Nous sommes aujourd’hui capables de numériser à peu près n’importe quoi, c’est-à-dire de représenter en 3D un objet existant et d’effectuer des simulations sur ce jumeau digital. Dans le même temps, les avancées neurologiques nous ont permis de convertir une stimulation cérébrale en signal capable de générer une réaction sur une mécanique artificielle. On appelle cela des IMC (Interfaces Cerveau-Machine) puisqu’ils permettent une interaction directe entre le cerveau et l’appareil.

C’est donc à l’aune d’une véritable extension du “moi” que nous nous trouvons. Mais il y aurait plus fort, puisque l’interaction peut devenir bidirectionnelle, ce qui signifie que le cerveau peut recevoir des signaux numériques et y réagir de sorte à modifier légèrement le comportement d’une personne.

En pratique, l’IMC unidirectionnel peut servir à des authentifications, à des transactions, à des demandes d’accès, à l’utilisation d’exosquelettes… En bidirectionnel, les avancées posent davantage de problèmes éthiques, puisqu’il sera bientôt possible de changer l’humeur ou la fatigue ressentie par un travailleur. Ainsi, de graves questions se posent quant à la malveillance que pourrait engendrer ce genre de manipulations. Toutefois, ce genre de technologie soulève malgré tout certains espoirs, tels que l’implant d’Elon Musk, destiné à pallier les maladies neurologiques. À partir de signaux envoyés au cerveau, il serait possible de rendre leur mobilité à des personnes paraplégiques !

L’Intelligence Artificielle capable d’Innover

Gartner a également mis le doigt cette année sur le développement des IA et leur manière de plus en plus efficace d’apprendre. Le calcul, les règles enseignées par les ingénieurs et le peaufinement empirique de l’intelligence artificielle a déjà accompli des miracles : battre Kasparov aux échecs (Deep Blue) ou encore Ke Jie au jeu de go (Alphago). Répondre correctement à des problèmes dans des situations variables et inconnues est donc à portée de nos IA, dont les applications dépassent évidemment la sphère ludique.

Aujourd’hui, l’IA dite “générative” permet peut modifier des contenus (images, textes, vidéos, etc.) ou d’en générer par elle-même. Il sera bientôt envisageable de découvrir des solutions médicales rapidement en période critique (de pandémie par exemple), et même des oeuvres de création pure (musique, tableaux, etc.) L’envers du décor montre cependant que l’on pourrait hélas favoriser la falsification de données dans le cadre d’usage malveillant de l’IA. À ce titre, les “deepfakes”, issus d’un procédé de falsification visant à remplacer numériquement le visage de personnes filmées, pourraient causer du tort à la réputation de ceux qui en seraient victimes (comme Photoshop, mais en vidéo…). L’on a déjà vu, par exemple, le visage de Barack Obama plaqué sur celui de Jordan Peele alors qu’il fustigeait violemment Donald Trump.

Du Silicium à l’Adn et autres moyens de stockage ultra-performants

D’ici 2025, la totalité du volume de données produites par l’humanité atteindra les 250 zettaoctets (250 x 10^21 octets), et la question se pose de plus en plus : comment optimiser notre capacité de stockage  et continuer à conserver la mémoire de l’humanité ? La réponse pourrait se trouver dans des composants de plus en plus petits, de taille inférieure encore à ce que l’on fabrique à partir du silicium. En tête se situe l’ADN, cette protéine déjà destinée biologiquement à contenir une information, à savoir notre code génétique. L’idée est de le faire fonctionner comme un support de stockage numérique, profitant de trois atouts clés :

  • très dense, il serait capable de supporter 455 exaoctets/g (1 exaoctet = 10^18 octets) 500 g d’ADN suffiraient alors pour stocker 250 zettaoctets ;
  • comme en témoignent certains fossiles, l’ADN est extrêmement durable qui traverse les millénaires tout en demeurant lisible ;
  • la lecture et la manipulation de l’ADN nous serviront toujours, puisque ce composant biochimique est nécessaire à la vie : pas d’obsolescence en vue. 

Toutefois, nous en sommes encore aux balbutiements d’un tel tour de force, avec deux prototypes seulement qui sont sur la bonne voie. En outre, le procédé, bien que très prometteur, reste coûteux… Des alternatives existent pour outrepasser la limite du silicium, comme les capteurs biodégradables et les transistors à base de carbone.

 

Les technologies à forts enjeux stratégiques en 2018

Nous avons détaillé chacune de ces technologies qui sont, selon Gartner, à forts enjeux stratégiques : https://www.slideshare.net/thibautw31/les-35-technologies-de-2018-forts-enjeux-stratgiques-111325362

Parmi les technologies citées dans cette présentation :

1- 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

2- 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.

3- La réalité mixte

La réalité mixte – à la frontière entre réalité virtuelle et réalité augmentée – désigne la fusion du monde réel et d’un monde virtuel grâce à une technologie immersive. Contrairement à la réalité augmentée, la réalité mixte ajoute des objets virtuels dans l’environnement réel (par exemple, sous la forme d’hologrammes avec lesquels l’utilisateur peut interagir). Des applications dans l’éducation, l’industrie et le gaming commencent à émerger.

4- La conduite autonome de niveau 4

Les voitures autonomes sont des véhicules qui peuvent rouler sans intervention de conducteurs humains grâce à une technologie d’autoguidage. Cette technologie est notamment aidée par une multitude de capteurs, de puissants algorithmes et de  servocommandes. Dans le niveau 4 de conduite autonome, le conducteur peut vaquer à d’autres occupations s’il le souhaite ou reprendre le volant dans les cas de conduite les plus complexes.

5- 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, économies d’énergie, et d’en assurer l’intendance plus aisément.

6- La Blockchain

La blockchain est une technologie de stockage et de transmission d’information, transparente, sécurisée, et fonctionnant sans organe central de contrôle. La technologie utilise une base de données qui contient l’historique de tous les échanges effectués depuis sa création. Cette base de données est sécurisée et distribuée (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.

7- 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.

8- Les assistants virtuels

Un assistant virtuel est un logiciel capable d’effectuer, pour un individu, 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 (météo, conditions de circulation, cours des actions, horaires d’utilisation, prix de détail…). L’assistant, sur le smartphone ou sur un objet physique dédié (enceinte connectée…), prend la forme d’un personnage qui a la capacité d’interagir avec l’utilisateur par la voix ou par le texte.

9- Les plateformes pour l’internet des objets

Les plateformes pour l’internet des objets sont des espaces en ligne de stockage et de traitement des données collectées par les objets connectés. Elles s’occupent notamment de traiter les données « chaudes »  (gestion du parc d’objets connectés, règles temps réel de fonctionnement des objets) et « froides » (apprentissages, algorithmes).

10- 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.

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

Le Deep Learning est un sous-ensemble du Machine Learning (apprentissage par une machine) dans lequel le système s’occupe également de définir les caractéristiques à analyser à partir des données, ainsi que d’optimiser l’analyse des données pour une prédiction précise. Pour fonctionner, le Deep Learning utilise un fonctionnement similaire à nos neurones : un réseau neuronal avec un algorithme qui, pour apprendre, ajuste la connexion entre les neurones en fonction  des résultats des prédictions. Le Deep Learning est puissant, mais très gourmand en données d’entrées et en puissance de calcul. Pour cela, il est souvent utilisé dans la reconnaissance visuelle, la traduction, l’analyse des comportements clients, mais est difficilement généralisable à tout problème.

12- Le jumeau numérique

Le jumeau numérique consiste à modéliser et associer une réplique digitale d’un actif physique réel (par exemple un moteur d’avion, une usine ou un objet connecté). Des capteurs sur l’actif 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. Enfin, les jumeaux numériques offrent une interaction multiple des opérateurs sur l’actif (comme un Google Word que plusieurs opérateurs peuvent éditer simultanément).

13- Les biopuces

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

14- 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…

15- 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…) conçu pour assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d’actions défaillantes.

16- Les engins autonomes

Les engins autonomes sont des dispositifs mobiles (pouvant évoluer sur terre, dans les airs, en mer…) se dirigeant de manière autonome. Ils fonctionnent notamment grâce à une multitude de capteurs et de puissants algorithmes. Les applications sont nombreuses : en logistique (déplacer les produits dans les entrepôts par exemple), dans la construction, la distribution (inventaires automatiques des magasins)…

17- Les robots intelligents

Les robots intelligents sont des robots capables d’improviser et de prendre des décisions pas obligatoirement prédictibles, mais dictées par une logique de raisonnement combinée avec une variable d’aléatoire, simulant le raisonnement humain.

18-  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.

19- Les plateformes d’IA sur le cloud

Les plateformes sur le Cloud « As A Service » désignent les infrastructures partagées dans lesquelles les développeurs peuvent exécuter leurs applications. Cela permet notamment de mener rapidement des expérimentations ou de déployer des services sans se préoccuper des ressources physiques à y allouer. Le développeur paie en effet à l’usage, selon le temps de calcul nécessaire, ce qui améliore l’adéquation entre la puissance requise et les ressources utilisées. Pour les plateformes « As A Service » d’intelligence artificielle, la mise à disposition de briques de compétences transverses (traitement du langage transverse, reconnaissance d’image…) et des ressources physiques associées contribuera, selon Gartner, à l’essor de l’IA. Dans son rapport, Cédric Villani préconise d’ailleurs une plateforme européenne As A Service dédiée à l’IA.

20- 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.

21- 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.

22- 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.

23- Les technologies de réparation autonome

Ces technologies donnent aux systèmes la capacité de gérer eux-mêmes leurs entretiens (de manière réactive ou proactive), d’identifier et de réparer leurs défauts en s’adaptant automatiquement et sans intervention humaine aux conditions changeantes. Trois niveaux de guérison peuvent être distingués : sur l’applicatif (correction des bugs et exceptions applicatives…), sur l’OS (gestion et adaptation des versions systèmes…) 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).

24-  Les plateformes conversationnelles basées sur l’IA

Les plateformes conversationnelles désignent des boites à outils en ligne permettant aux développeurs d’applications d’ajouter (sur demande et selon le niveau de performance souhaité) des fonctionnalités d’interfaces conversationnelles en langage humain (voix, texte…). Avec l’IA, ces interfaces ne se contentent pas de répondre à des questions, mais peuvent tenir des conversations intelligentes, réaliser des tâches complexes (gérer la compatibilité d’une entreprise par exemple) ou encore peuvent se connecter à des écosystèmes tiers pour se renseigner ou réaliser des actions (commander une pizza, réserver un restaurant…)

25- La conduite autonome de niveau 5

Les véhicules autonomes sont des véhicules qui peuvent rouler sans intervention de conducteurs humains grâce à une technologie d’autoguidage. Cette technologie est notamment aidée par une multitude de capteurs, de puissants algorithmes et de  servocommandes. Dans le niveau 5, les véhicules sont entièrement autonomes et sans volant. En savoir plus sur les niveaux de conduite autonome.

26- 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. Cette approche, lorsque couplée à un système d’IA Cloud Computing (système d’IA pour lequel les données sont traitées de façon partagée), offre un gain en vitesse de calcul, en disponibilité et stockage, offrant par ailleurs la possibilité de pouvoir fonctionner en « local », sans connexion internet.

27- Les exosquelettes15

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.

28- La sécurité data assurée par la Blochain

La sécurité des données, assurée par logiciel, 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 a notamment pour fonction de détecter une intrusion, de segmenter le réseau et les contrôles d’accès. La Blockchain peut être un facilitateur de protection clé pour cette architecture distribuée et décentralisée.

29- 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.

30- Les graphes de connaissance

Les graphes de connaissances se basent sur la création de connexions / liens entre des bases de connaissances pour stocker et délivrer une information structurée et pertinente sur un sujet donné. Les données sont généralement de sources diverses (exemple : personnalités de France, livres publiés en Français) et doivent être mises à jour en continu. Les graphes de connaissances sont notamment clés pour le développement d’assistants digitaux intelligents. Ils leur permettent par exemple d’analyser la sémantique des questions posées (exemple : quels livres a publié Charles De Gaulle en 1929 ?) et d’y répondre (Philosophie du recrutement) en allant explorer les bases de connaissances connectées aux sujets évoqués.

31- L’impression 4D

L’impression 4D désigne une technologie qui permet d’imprimer, en 3D, des objets dont la forme peut évoluer au cours du temps en fonction des stimulations extérieures. Grâce à un matériau anisotrope programmable, des chercheurs nord-américains développent ce procédé qui pourrait servir à créer des tissus intelligents, de l’électronique souple, des équipements biomédicaux…

32- L’intelligence artificielle généralisée

L’intelligence artificielle généralisée désigne un système capable d’improviser et de prendre des décisions liées à un domaine sur lequel il n’est pas spécifiquement formé. Les décisions prises ne sont pas toujours prédictibles, mais dictées par une logique de raisonnement combinée avec une variable d’aléatoire, simulant le raisonnement humain.

33- 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.

34- Les véhicules autonomes volants

Similairement aux voitures autonomes, les véhicules autonomes volants sont des véhicules qui peuvent se diriger et se déplacer… sans pilote ! Par exemple : Vahana, le véhicule du pôle innovation d’Airbus, testé début 2018, est un aéronef autonome à décollage et atterrissage vertical qui entend démocratiser le vol personnel. Les avancées en propulsion électrique, stockage d’énergie et vision artificielle pourraient contribuer au développement de cette technologie.

35- La fabrication artificielle de tissus biologiques

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

Sources & crédits

Source(s) : Avec la participation de Thibaut Watrigant

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