La convergence de l’intelligence artificielle (IA) et de l’urbanisme est très prometteuse pour créer des villes plus intelligentes, efficaces et durables. Cette fusion implique l'intégration de technologies de pointe capables de guider la prise de décision, d'améliorer l'allocation des ressources, de prédire les tendances, d'impliquer les citoyens, et bien plus encore. Dans ce cadre, où l’IA est considérée comme un outil permettant de faire progresser divers aspects urbains, on a assisté à une forte augmentation du développement d’applications, de logiciels et d’autres systèmes technologiques adaptés pour soutenir la planification urbaine. Ci-dessous, nous avons mis en évidence quelques études et technologies globales appliquées de la morphologie urbaine à l’implication communautaire.
Design urbain et morphologie
Le concept de « créature surpassant le créateur » n’a jamais été aussi proche de la réalité qu’en matière de design urbain et d’intelligence artificielle. Récemment, une équipe d'urbanistes et de scientifiques de l'Université Tsinghua en Chine a développé un système de planification urbaine basé sur l'IA, capable de surpasser les urbanistes humains dans la création de projets. Dans leur étude, publiée dans la revue Nature Computational Science , le groupe discute des facteurs utilisés pour définir le plan urbain idéal selon le concept de « ville de 15 minutes ». Les chercheurs ont formé le système à l’aide de projets antérieurs conçus par l’homme et de facteurs considérés comme des caractéristiques positives, tels que l’inclusion de parcs, de pistes cyclables et d’espaces de divertissement. En testant le système dans une communauté en grille 3x3, ils ont constaté que les plans générés par le système étaient aussi bons, voire meilleurs, que ceux créés par des experts, et tout cela a été réalisé en une fraction de seconde.
Conformément à cette réflexion, Digital Blue Foam basée à Singapour , une entreprise technologique , a introduit Urban Insights , un outil de prototypage urbain rapide. Il fonctionne en assimilant des données provenant de diverses sources ouvertes, permettant aux équipes de projet de générer des scénarios urbains et de comparer la qualité des différents sites. Pour assurer une analyse approfondie et scientifique des projets, le DBF collabore avec des experts tels que Carlos Moreno , à l'origine du concept de "ville des 15 minutes", et des institutions comme la Haute école spécialisée bernoise.
Comme mentionné précédemment, l’utilisation du prototypage urbain pour étudier différentes compositions et stratégies est probablement l’une des applications les plus prometteuses de l’ IA en matière d’urbanisme. Dans ce contexte, il est essentiel de mettre en avant la technologie des « jumeaux numériques ». Cet outil d'IA comprend trois composants principaux : la visualisation, la prédiction et le diagnostic. Il offre la possibilité de simuler et de tester numériquement les modifications du paysage urbain avant leur mise en œuvre, en prévoyant l'impact des modifications apportées à une structure sur son environnement. Il s’agit d’une approche prudente de la planification urbaine qui minimise la stagnation et garantit la progression continue de la ville. Concrètement, les exemples incluent BuildMedia , qui développe un jumeau numérique de Wellington, en Nouvelle-Zélande , et la société chinoise 51World , qui a créé un jumeau numérique de Shanghai .
Résilience et adaptation climatique
L’IA peut également aider les villes à répondre aux impacts du changement climatique. La modélisation prédictive, l’évaluation des risques et les systèmes d’alerte précoce alimentés par l’IA contribuent à renforcer la résilience face aux événements météorologiques extrêmes.
de Google Par exemple, Tree Canopy , alimenté par l'intelligence artificielle, est un outil conçu pour faciliter la planification urbaine en atténuant l'impact des vagues de chaleur extrêmes. de Google Intégré à l'Environmental Insights Explorer , il combine l'IA avec des images aériennes des villes. Cela permet aux gouvernements de comprendre la couverture forestière et facilite une planification plus efficace des nouvelles plantations d’arbres.
En plus de cette application, il convient de mentionner les chercheurs d'IBM qui ont développé un processus permettant d'identifier, de cartographier et de mesurer avec précision la quantité de carbone que les arbres d'une zone spécifique peuvent stocker. L'étude prend en compte leur espèce, leur forme géométrique et le volume des feuilles. Par exemple, les chercheurs pourraient mesurer que les arbres de Manhattan retiennent 52 000 tonnes de carbone, identifiant les caractéristiques spécifiques de l'efficacité de certaines espèces et les endroits où certains types d'arbres seraient les plus bénéfiques, contribuant ainsi à l'incorporation efficace de la végétation dans les centres urbains. .
Planification des infrastructures
La cartographie aérienne, comme le montre l’exemple précédent, fournit des informations essentielles pour améliorer divers aspects urbains, ce qui en fait un outil précieux pour l’analyse des données.
À cet égard, en 2021, le Département national de planification (DNP) de Colombie a mis en œuvre un projet pilote pionnier combinant cartographie aérienne et diagnostic urbain pour relever le défi des établissements informels dans le pays. Le projet a révélé qu'environ 85 % des zones identifiées par les cartes algorithmiques coïncidaient avec celles vérifiées et délimitées par les experts locaux. Ce haut niveau de précision était suffisant pour reconnaître et prioriser les domaines nécessitant des politiques publiques d'amélioration de l'espace. Sur la base des résultats prometteurs du projet initial, le logiciel MAIIA (Automated Mapping of Informal Settlements with Artificial Intelligence) a été créé. MAIIA fait partie de l' Open Urban Planning Toolbox , un catalogue d'outils numériques open source pour l'urbanisme. L’objectif est de faciliter la détection et la cartographie automatisées des établissements informels dans divers endroits, en fournissant des solutions efficaces et accessibles aux problèmes de logement.
Engagement communautaire
Les outils basés sur l'IA peuvent faciliter la communication entre les urbanistes et la communauté. Les applications de réalité virtuelle (VR) ou de réalité augmentée (RA) peuvent aider les résidents à visualiser les changements proposés et à fournir des commentaires, favorisant ainsi un processus de planification plus participatif.
Dans ce contexte, il convient de mentionner les initiatives qui utilisent l'IA pour améliorer le suivi et l'analyse des données, en offrant une assistance dans les questions liées à la mobilité telles que la gestion intelligente du trafic , le contrôle des feux de circulation ou la surveillance par caméra. Certaines initiatives utilisent également les données générées par les utilisateurs pour déterminer des itinéraires sûrs et surveiller les espaces publics afin de détecter les menaces potentielles pour la sécurité des piétons. À cet égard, il existe des applications spécifiquement axées sur la sécurité urbaine pour les femmes qui, grâce à l'intelligence artificielle, recueillent des informations auprès des usagers et indiquent si un itinéraire particulier est considéré comme sûr ou non.
Dans le domaine de l’urbanisme, un domaine complexe et en constante évolution , le potentiel de l’intelligence artificielle (IA) a retenu l’attention en tant que solution à divers défis. Il reste cependant des obstacles à surmonter avant que l’IA puisse être intégrée de manière transparente à la planification urbaine. Un défi important réside dans la rareté des données. L’application réussie de l’IA dans la planification urbaine repose sur des données précises et complètes, englobant des facteurs tels que la densité de population, la fluidité du trafic et l’utilisation des sols. Pourtant, l’acquisition de ces données peut s’avérer difficile en raison de problèmes de confidentialité ou d’ensembles de données incomplets.
Cependant, alors que l'IA est confrontée aux défis liés à la rareté des données, de nombreuses discussions ont tourné autour du rôle du citoyen, souvent appelé le « fournisseur de données non rémunéré ». Cela soulève des questions sur une situation dans laquelle nous fournissons volontairement des informations pour une base de données urbaines, souvent exploitées à des fins lucratives par des entreprises privées. Néanmoins, entre succès et contradictions, on ne peut nier l’énorme potentiel de l’IA en lien avec l’urbanisme, une voie qui devrait être de plus en plus explorée. Il est cependant crucial de reconnaître l’importance de la collaboration entre les urbanistes, les décideurs politiques, les technologues et la communauté pour garantir que les solutions d’IA sont mises en œuvre de manière responsable et inclusive.