Avec l’arrivée d’Andrea Lodi, nouveau titulaire de la Chaire d’excellence en recherche du Canada sur la science des données pour la prise de décision en temps réel de Polytechnique Montréal, le Canada consolide sa position de chef de file dans l’un des domaines scientifiques les plus dynamiques et révolutionnaires : les données massives.

« Jamais auparavant l’humanité n’a eu autant d’information à sa disposition. Il s’agit bel et bien d’une révolution, a indiqué M. Lodi. Nous pouvons maintenant obtenir des données à peu près partout, des appareils photo et des téléphones cellulaires bien entendu, mais aussi à partir de l’activité en ligne et même d’édifices dotés de capteurs. La question qui se pose est la suivante : comment pouvons-nous utiliser ces données pour bien les comprendre et prendre des décisions qui amélioreront la vie des gens, décisions qui se fondent sur cette compréhension des données? »

Dans le cadre de son projet de recherche, M. Lodi s’affaire à trouver quelques-unes des réponses.

« Je compte établir des nouveaux moyens d’exploiter les données massives, a-t-il indiqué. Il s’agit de concevoir des algorithmes qui permettront de formuler des stratégies optimisées pour la prise de décision, ce qui nous aidera à régler les problèmes du quotidien – parfois en temps réel. »

Les algorithmes sont des instructions à étapes bien définies qui déterminent les séquences d’opérations des ordinateurs. M. Lodi emploie ces algorithmes dans un sous-domaine des mathématiques appliquées appelé « optimisation mathématique », dans le but de trouver des solutions à des problèmes du monde réel, depuis le séquençage de l’ADN aux opérations liées à la circulation automobile, le tout en temps réel.

« Les données massives sont un sujet très couru en ce moment chez les mathématiciens, les planificateurs et les scientifiques sociaux, de dire M. Lodi. Mon travail consiste à concevoir des applications qui peuvent recueillir des données, à interpréter ces données et ensuite à décider de leur utilisation la plus efficace, afin de fournir des réponses de manière concrète – par exemple, comment rendre nos villes plus intelligentes. »

Selon M. Lodi, améliorer la circulation automobile est l’une des nombreuses façons dont sa recherche débouchera sur des avantages significatifs dans les villes du monde entier.

« Les personnes responsables de la circulation automobile sont en mesure de recevoir d’énormes quantités de données de nos jours, a-t-il indiqué. Les gens font des appels sur leur téléphone cellulaire, les caméras et les capteurs installés dans la rue fournissent des informations; ce sont toutes des données en temps réel. En cas de perturbation inattendue, notamment un accident ou des intempéries, il faudra pouvoir réagir en temps réel. Même si on peut planifier certains volets de ces situations, beaucoup d’éléments sont imprévisibles, et l’analyse des données, si on la jumelle à des algorithmes, aide à réagir promptement et en toute efficacité. »

Andrea Lodi
Titulaire de la chaire d'excellence en recherche du Canada sur la science des données pour la prise de décision en temps réel

« Le logiciel que nous concevons est fondé sur la théorie mathématique et la science décisionnelle; il permet aux gens de changer de plan et leur indique comment réagir rapidement en cas de perturbation inattendue, a-t-il indiqué. Dans l’ensemble, le logiciel aide à prendre les meilleures décisions possibles au sujet de l’horaire des trains ou des métros, de l’attribution des fréquences en télécommunications, des trajets d’autobus ou de la gestion des soins de santé. En temps réel, il contribuera à atténuer les effets des perturbations et à décongestionner le réseau routier. »

Selon M. Lodi, sa recherche apportera d’importants avantages environnementaux – et non pas seulement parce qu’elle pourrait permettre d’écourter la période où les autos et les camions sont immobilisés à consommer du carburant dans des bouchons de circulation. À mesure qu’augmentera le nombre de gens qui approvisionnent le réseau en électricité, les nouvelles applications permettront d’assurer la meilleure attribution possible des ressources. Par exemple, les algorithmes de M. Lodi pourraient aider les fournisseurs d’électricité à savoir à quel moment ils doivent obtenir de l’électricité supplémentaire pour le réseau.

« Nous disposons de ressources limitées sur notre planète, a indiqué M. Lodi. Si nous arrivons à limiter notre consommation de ressources, à gérer les déchets qui en découlent et à réduire l’utilisation excessive des ressources, si nous trouvons le moyen d’utiliser ces ressources de manière plus intelligente et optimale, nos villes et nos villages ainsi que la planète tout entière en bénéficieront. »

Monsieur Lodi indique que grâce à sa recherche à Polytechnique Montréal, il pourra mettre l’accent sur les volets théoriques, méthodologiques et appliqués de sa recherche. Ce sera pour lui une occasion de collaborer avec certains de ceux qu'il considère « parmi les meilleurs chercheurs du domaine ».

« C’est une chance incroyable pour nous, a indiqué Christophe Guy, président-directeur général de Polytechnique Montréal. Andrea Lodi est l’un des meilleurs chercheurs au monde dans les domaines de l’optimisation mathématique et des données massives pour la prise de décision. Son arrivée viendra dynamiser un programme déjà fort impressionnant. »

« Polytechnique Montréal est un endroit où la collaboration règne en maître, a indiqué M. Lodi. C’est une institution prestigieuse et très pertinente. La nouvelle chaire ne se résumera pas aux réalisations d’une seule personne ni d’un seul groupe. Il s’agira plutôt de plusieurs personnes travaillant de concert dans de nombreuses disciplines différentes mais aux caractéristiques communes – l’optimisation mathématique, la recherche sur les opérations, l’apprentissage machine, les statistiques – afin de trouver des solutions à des problèmes qui touchent la société. »