L’IA pour lutter contre les feux de forêt : une solution encore sous-exploitée

Les feux de forêt continuent de sévir en Alberta, après plusieurs jours de temps chaud et sec. Bien que les lignes de défense des pompiers tiennent bon, et que de plus en plus de monde soit évacué, les autorités rapportent que les conditions demeurent périlleuses et que le sud de la province, jusqu’alors épargné, doit s’attendre au pire. Pendant ce temps, des entreprises innovantes, au Canada et ailleurs dans le monde, proposent des solutions technologiques efficaces afin de mieux anticiper les feux de forêt, mais ces avancées tardent à gagner le marché global.

Dimanche, en début de soirée, on recensait en Alberta pas moins de 88 feux, dont 23 n’avaient pas encore été maîtrisés. Depuis, de nouveaux ordres d’évacuation continuent d’être lancés, notamment dans le comté de Leduc ainsi que pour l’ensemble de la Première Nation Dene Tha’ et une partie du comté de Big Lakes.

« Nous allons analyser la situation au cours des prochains jours, pour déterminer où le danger lié au risque d’incendie est le plus grand, et y mobiliser nos ressources afin de répondre du mieux possible au feux qui pourraient débuter dans le sud de la province », a mentionné en point de presse la porte-parole d’Alberta Wildfire, Josee St-Onge.

Carte de Ressources naturelles Canada montrant en rouge et orange les zones très à risque au Canada, en date du 15 mai 2023.

S’aider de l’intelligence artificielle

« Chaque année, le gouvernement d’Alberta dépense plus de 150 M$ rien qu’en prévision des feux de forêt. Ces dépenses sont en grande partie consacrées au déploiement proactif d’équipement lourd, tel que des avions bombardiers et des ressources humaines à travers la province (…) Or, sans outils reposant sur une base de données substantielle, les autorités ont tendance à mobiliser des ressources en surplus, comme ça a été le cas en 2019 en Alberta, où 30 M$ ont été dépensés en mobilisation de ressources inutilisées », explique-t-on chez AltaML, une compagnie qui développe des logiciels en IA. Pour répondre à cette problématique, l’entreprise edmontonienne a conçu un système s’appuyant sur l’intelligence artificielle, afin de mieux anticiper les risques de feux de forêt et optimiser la gestion des ressources — une solution de plus en plus envisagée mais encore peu répandue dans le monde.

30 M$, c’est le montant des dépenses engagées en trop dans la mobilisation préventive de ressources contre les feux de forêt en Alberta en 2019

– AltaML

« Les feux de forêt suscitent de graves préoccupations environnementales, causant des dommages économiques et écologiques, en plus de mettre la vie des populations humaines en danger. Pour mieux les contrôler, il faut être en mesure de les cibler rapidement. Pour ce faire, l’une des options est de d’utiliser des techniques en intelligence artificielle, fondées sur certains paramètres mesurables, tels que ceux obtenus à partir de stations météorologiques. Pensons aux facteurs liés à la température, à l’humidité, à la pluie et au vent, connus pour leur incidence sur les feux de forêt, ainsi qu’aux indicateurs du Forest Fire Weather Index (FWI) », précisent les chercheurs irakiens Naaman Omar et Adel Ali Al-zebari, et le chercheur turc Abdulkadir Sengur, dans leur étude « Deep Learning Approach to Predict Forest Fires Using Meteorological Measurements » (L’approche de l’apprentissage-machine pour anticiper les incendies en forêt grâce aux mesures météorologiques).

La solution d’AltaML

« Après une période extrême de feux de forêt en 2019, le ministère de l’Agriculture nous a mandaté de mener une étude sur la manière dont les services d’incendie opéraient dans ces circonstances. Dans le rapport que nous en avons produit, nous avons mis en évidence l’importance d’établir un cadre de planification et de préparation pour mieux gérer les risques, coûts et impacts liés aux feux de forêts. À la suite de cette étude, le Gouvernement albertain a commencé à travailler avec nous pour explorer  comment les techniques d’analyse de pointe en IA et apprentissage-machine pouvait soutenir les efforts de la Direction de la gestion des incendies de forêt pour prédire à quel endroit se déclencheront les feux afin de mieux y répondre et optimiser la gestion des ressources. L’objectif était de doter les autorités responsables de meilleurs outils de prédiction, visant à réduire les coûts opérationnels et maintenir un niveau de risque comparable ou amélioré. »

« Le modèle algorithmique a permis de déterminer que 2 à 5 M$ annuels pouvaient être économisés sur le total des dépenses consacrées à la mobilisation de ressources préventives contre les feux de forêt. »

– AltaML

Le système de prédiction d’AltaML est actuellement employé par les officiers de service pour établir les plans d’intervention pré-incendie. L’outil a été développé à partir d’analyses de données tirées d’archives et d’historiques, de data relative à la fréquence de répartition des ressources et de comparaison des données relatives aux feux de cause humaine et celles propres aux feux provoqués par la foudre. L’équipe d’AltaML a ainsi pu créer un modèle d’algorithme pouvant prédire le lieu et le moment des feux de forêt en se fondant sur la température, les repères géographiques, les tendances saisonnières et les indices déjà fournis par des institutions comme le Forest Fire Weather Index (FWI).

« Le modèle algorithmique a permis de déterminer que 2 à 5 M$ annuels pouvaient être économisés sur le total des dépenses consacrées à la mobilisation de ressources préventives contre les feux de forêt. Il a fait ses preuves en 2021, quand les résultats se sont avérés justes. Les officiers de service l’utilisaient encore en 2022. »

L’IA, ailleurs dans le monde

L’IA est généralement entraînée à partir de données collectées, notamment, par des capteurs, caméras, drones et images satellites, puis de données comme celles exploitées par AtlaML. Si le Canada commence tout juste à voir l’intérêt d’y investir, plusieurs travaux ont été réalisés ou entamés dans ce domaine, notamment aux États-Unis. ALERTWildfire, une extension du réseau ALERTTahoe, a fait l’objet d’un programme pilote déployant des caméras PTZ et des réseaux micro-ondes dans les montagnes entre le Nevada et la Californie, qui a également permis de développer une intelligence artificielle prédictive.

Plus récemment, le Forum économique mondial a fait état du succès d’un projet mené en Turquie, piloté par la holding turque Koç Holding, qui a permis en 2022 de cartographier les risques et de planifier en amont la logistique des projets de réponse aux incendies forestiers.

Cette année, au Maroc, où l’on connaît une situation homologue à celle de l’Alberta, on veut aussi miser sur l’intelligence artificielle pour mieux anticiper les feux de forêt. Le directeur général de l’ANEF, Abderrahim Houmy, a annoncé l’instauration, dès cet été, d’un nouveau système de gestion des risques reposant sur l’IA, visant à renforcer la l’évaluation des risques et la défense contre les incendie de forêt.

Crédit Image à la Une : Alberta Wildire