Pollution de l’air : un modèle d’IA temps réel né au laboratoire ICube

Nous sommes fiers de voir les travaux menés au sein du laboratoire ICube contribuer à une solution concrète au service de la qualité de l’air urbain.
La start-up AIR&D, issue d’une collaboration de recherche initiée en 2017, porte aujourd’hui un modèle numérique 3D de prédiction de la pollution de l’air, capable de produire des résultats en temps réel grâce à l’intelligence artificielle.

Cette innovation est le fruit de deux thèses complémentaires menées au sein d’ICube :

• La thèse de Nicolas Reiminger, encadrée par José Vazquez, a permis de développer un modèle physique de mécanique des fluides, capable de simuler avec une grande précision (à une résolution du mètre) la dispersion des polluants (NO₂, NO_x, PM₁₀, etc.) à l’échelle d’un quartier. Ce modèle prend en compte le bâti 3D digitalisé, les données météorologiques et les émissions de polluants comme par exemple issues du trafic ou de rejets industriels. Ce modèle, très précis, nécessite néanmoins plusieurs jours de calcul pour modéliser une zone d’environ 1 km² pour une condition météorologique et un bâti associé.

• C’est pour atteindre le temps réel qu’une deuxième thèse a été entamée à AIR&D, en partenariat avec ICube. La thèse de Xavier Jurado, encadrée par José Vazquez et Cédric Wemmert, a permis de concevoir un modèle d’intelligence artificielle entraîné à reproduire les résultats du modèle physique en prenant en compte les mêmes paramètres. Une fois entraîné, ce modèle d’IA permet d'obtenir des simulations comparables, littéralement 1000 fois plus rapidement permettant d’avoir les résultats en seulement quelques minutes.

« Notre stratégie, c’était d’apporter un nouveau modèle capable de lier précision et rapidité. Et ça, on a pu le faire grâce à l’essor de l’intelligence artificielle aujourd’hui. »
— Xavier Jurado, chef de projet IA chez AIR&D

Aujourd’hui, AIR&D poursuit activement le développement et l’exploitation de cette technologie, déjà déployée sur certains quartiers, et en cours d’adaptation à de nouveaux territoires.
Voir la modélisation en temps réel

Ces travaux ont donné lieu à plus d’une vingtaine de publications scientifiques internationales et la collaboration entre AIR&D et ICube se poursuit, notamment autour de nouveaux axes de recherche, comme l’intégration de la thermique et des radiations solaires dans les modèles prédictifs, via plusieurs projets en cours de soumission.

Pour en savoir plus, découvrez la vidéo interview de Cédric et Xavier sur le site Savoirs de l’Université de Strasbourg : Voir la vidéo