Ces dernières années, les « données synthétiques » suscitent un intérêt croissant.
Ces données reproduisent les modèles et les tendances d’ensembles de données sensibles mais ne contiennent pas d’informations spécifiques qui pourraient être liées à des individus ou compromettre des organisations ou des gouvernements.
Les données synthétiques suppriment de nombreuses restrictions liées au travail avec des données sensibles et ouvrent de nouvelles possibilités en matière de partage mondial de données et de recherche collaborative sur les phénomènes biologiques, d'études liées à la santé, de formation de modèles d'IA et bien plus encore.
Cependant, même avec l’avènement des données synthétiques au niveau national, les tendances en matière de santé dans un pays source seront révélées et ces préoccupations devront être surmontées.

On constate également un regain d’intérêt pour le chiffrement homomorphe, une technologie datant des années 1970. Plutôt que de recréer des ensembles de données présentant les mêmes caractéristiques que les données brutes, le cryptage homomorphe permet d'analyser les données codées sans que les données brutes soient directement accessibles.
Bien que prometteur, un tel cryptage nécessite beaucoup plus d’énergie et de temps pour obtenir un résultat sécurisé.
 

À mesure que les progrès de l’IA transforment la valeur des données, des techniques telles que la génération de données synthétiques et le cryptage homomorphe devraient permettre le partage et l’accès aux données tout en garantissant la confidentialité, la sécurité et la souveraineté des données. Dans le cadre de la recherche liée à la santé, en particulier, l'accès aux données afin que ne soient pas compromis les droits et la sécurité des individus et des communautés s’avèrent déjà prometteurs et accélérent les progrès en matière de détection, de traitement et de prévention des maladies.
 
Des technologies efficaces de partage et d’utilisation des données qui protègent la confidentialité, la sécurité et la souveraineté des données sont essentielles si l’on veut réaliser le potentiel émergent de l’IA.
Pourtant, malgré leur potentiel, les données synthétiques et le chiffrement homomorphe présentent plusieurs limites. Ceux-ci incluent une mauvaise représentation des cas limites potentiellement significatifs ou des valeurs aberrantes dans le cas de données synthétiques et la capacité potentielle de déduire ou de reconstruire des données. Des travaux supplémentaires sur les technologies et les politiques d'utilisation qui les entourent seront nécessaires pour garantir leur succès.
 

Grâce aux progrès de l'IA, les données synthétiques suppriment de nombreuses restrictions liées au travail avec des données sensibles et ouvrent de nouvelles possibilités en matière de partage mondial de données et de recherche collaborative sur les phénomènes biologiques, d'études liées à la santé, de formation de modèles d'IA et bien plus encore.
 

• Olga Finck, Professeur assistant, Systèmes intelligents de maintenance et d'exploitation, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
• Lisette van Gemert-Pijnen, Professeur, technologie de persuasion de la santé, Université de Twente
• Dongwon Lee, Professeur, Université d'État de Pennsylvanie
• Andrew Maynard, Professeur, École pour l'avenir de l'innovation dans la société, Arizona State University
• Bastiaan van Schijndel, Responsable Innovation, ZORGTTP

HAPS : High Altitude Platform Stations (HAPS)

Les stations à plate-forme à haute altitude (HAPS) fonctionnent à des altitudes stratosphériques, à environ 20 kilomètres au-dessus de la Terre. Prenant généralement la forme de ballons, de dirigeables ou d’avions à voilure fixe, ils offrent une plate-forme stable d’observation et de communication et peuvent fonctionner pendant des mois. Ils apportent un progrès en matière d'efficacité des panneaux solaires, de densité énergétique des batteries, de matériaux composites légers, d'avionique autonome et les antennes, associées à l’expansion des bandes de fréquences et aux nouvelles normes aéronautiques, rendent les HAPS viables à court terme.

Les HAPS peuvent offrir des améliorations de connectivité, de couverture et de performances que ni les satellites ni les tours terrestres ne peuvent égaler, en particulier dans les zones aux terrains difficiles telles que les montagnes, les jungles ou les déserts.

L’accès au monde connecté constitue un pont vers l’avenir, créant des voies vers la prospérité et de nouvelles possibilités éducatives, tout en renforçant le tissu de connectivité sociale. Pourtant, selon l’Union internationale des télécommunications (UIT), environ un tiers des personnes dans le monde restent hors ligne. Les femmes et les personnes âgées sont touchées de manière disproportionnée.
Une meilleure infrastructure est un élément clé pour relever ce défi.

La pandémie de COVID-19 a mis en évidence le caractère crucial de l’accès à Internet, révélant à quel point les disparités en matière de connectivité perpétuent les inégalités socio-économiques. En comblant cette fracture numérique, la technologie HAPS pourrait permettre l’accès à des opportunités en matière d’éducation, de santé et économiques.

En plus de fournir un accès Internet, ces plates-formes adaptables peuvent jouer un rôle important dans diverses applications critiques, depuis la prise en charge de la gestion des catastrophes jusqu'à l'amélioration du haut débit, et donc la couverture et surveillance environnementale.
Leur capacité à se déployer rapidement et à s'adapter à des conditions changeantes pourrait en faire un outil précieux dans la gestion des situations d'urgence, où l'information et la communication en temps opportun peuvent sauver des vies.

L’investissement des leaders de l’ingénierie aérospatiale dans les HAPS a permis des avancées dans les matériaux, les systèmes de propulsion et la technologie des cellules solaires. Ils sont désormais économiquement viables pour un déploiement commercial et dans le monde réel.
Les organisations disposant de connaissances approfondies et de ressources pour développer des HAPS fiables et de longue endurance vont contribuer à son évolution et à son rôle dans l’avenir des infrastructures de communication.

Les exemples industriels incluent les projets Airbus Zephyr, Stratobus de Thales et Boeing Aurora. Une latence plus faible, des coûts réduits, une capacité plus élevée, des mises à niveau matérielles faciles et un déploiement plus rapide sont des propositions commerciales attrayantes. La taille du marché était évaluée à 783,3 millions de dollars en 2023 et devrait augmenter avec un taux de croissance annuel d'environ 10,4 % de 2023 à 2033.

Cependant, les HAPS, fonctionnant à des altitudes stratosphériques pendant des durées extrêmement longues, diffèrent des avions traditionnels avec équipage à plusieurs égards, et les cadres réglementaires actuels ne sont pas adaptés à leur objectif.
Des organisations telles que l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) discutent activement de nouvelles politiques et orientations pour permettre le déploiement responsable des HAPS.

• Mohamed-Slim Alouini, Professeur émérite Al-Khwarizmi de génie électrique et informatique, Université des sciences et technologies du roi Abdallah
   
• Mariette DiChristina, Doyen et professeur, pratique du journalisme, Boston University College of Communication

Des décennies de développement séparé des technologies de détection et de communication ont abouti à un excédent d'appareils dont les fonctions se chevauchent, entraînant une congestion des appareils, une inefficacité du spectre et des pertes financières.
La détection et les communications intégrées (ISAC) résolvent ce problème en intégrant des capacités de détection et de communication dans un système unique, facilitant la collecte et la transmission simultanées des données. Cette intégration optimise le rendement matériel, énergétique et économique tout en permettant de nouvelles applications au-delà des paradigmes de communication conventionnels.

ISAC rend les réseaux sans fil sensibles à l'environnement, en permettant des fonctionnalités telles que la localisation, la cartographie de l'environnement et la surveillance de l'infrastructure.
Citons par exemple les systèmes de surveillance environnementale qui utilisent des capteurs et des analyses de données pour surveiller la qualité de l’air et de l’eau, l’humidité du sol et les conditions météorologiques.
Ces systèmes contribuent à l’agriculture intelligente, à la conservation de l’environnement et à la planification urbaine. De plus, les réseaux intelligents intègrent des capteurs et des technologies de communication dans les réseaux électriques, améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité tout en permettant la surveillance de la consommation et de la production d'électricité.

En intégrant des capacités de détection et de communication, les systèmes d’éclairage et d’affichage peuvent s’intégrer de manière transparente à l’écosystème sans fil. Les surfaces éclairées peuvent servir de nœuds de réseau, facilitant la communication et la détection sans interférence électromagnétique. Ceci est particulièrement avantageux dans les environnements sensibles tels que les soins de santé intelligents et la fabrication industrielle.

Toutefois, la réalisation du potentiel de l’ISAC dépend de la nécessité de surmonter les obstacles techniques, d’établir des normes de communication et d’assurer la coordination au niveau du réseau. Son succès sera mesuré par son adoption dans diverses industries, des voitures connectées à la santé en ligne. Cela souligne l’impératif d’une innovation et d’une collaboration continues dans ce domaine.

• Mohamed-Slim Alouini, Professeur distingué Al-Khwarizmi, électricité et génie informatique, Université des sciences et technologies du roi Abdallah
   
• Joseph Constantin, Professeur agrégé, génie électrique et informatique, Université américaine de Beyrouth
   
• Christos Masouros, Professeur, traitement du signal et communications sans fil, University College London