Approche quantitative et qualitative pour l’évaluation environnementale du numérique : Éléments pour une théorie critique environnementale du numérique

Jury

• Romain Rouvroy, Professeur, Université de Lille (Rapporteur)
• Georges Da Costa, Professeur, Université de Toulouse (Rapporteur)
• Constance Douwes, Maîtresse de Conférences, Centrale Méditerranée (Examinatrice)
• Tiphaine Viard, Maîtresse de Conférences, Télécom Paris (Examinatrice)
• Gaël Varoquaux, Directeur de recherche, Inria & Université Paris-Saclay (Examinateur)

Résumé

Dans cette thèse, je m’intéresse à la compréhension et l’évaluation critique de la numérisation. J’explore plus précisément une critique environnementale visant à rejoindre une critique sociale du numérique. Partant d’un constat de responsabilité des sciences par rapport à leurs implications et conséquences, j’aiArtificial Intelligence essayé d’établir une démarche scientifique critique en informatique. Mon objectif est de proposer une réflexion à la fois théorique et pratique sur le numérique et ses dynamiques environnementales en étudiant plus précisément les secteurs de l’Intelligence Artificielle (IAIntelligence Artificielle) et du numérique en santé. Je m’appuie sur des travaux multi et pluri-disciplinaires, avec une approche à la fois quantitative et qualitative, pour l’évaluation environnementale du numérique.

La première partie du manuscrit fait d’abord état d’une démarche réflexive pour établir une approche de l’insoutenabilité environnementale du numérique. J’analyse l’utilité ainsi que des faiblesses des travaux actuels d’évaluation environnementale du numérique, majoritairement quantitatifs, en m’appuyant sur une revue narrative de la littérature en études sociales de la quantification.

La deuxième partie mobilise ensuite une critique par la matérialité du numérique en utilisant la quantification environnementale du numérique. J’étudie la conception de méthodes et d’outils pour l’évaluation environnementale du numérique d’abord sous l’angle technique, s’appuyant sur une connaissance de l’architecture des systèmes et du matériel pour développer un outil nommé MLCA utilisant une méthodologie d’Analyse du Cycle de Vie (ACV) de vie pour l’évaluation environnementale de tâches d’IAIntelligence Artificielle. J’étudie ensuite ces méthodes et outils sous l’angle de l’Interaction Humain-Machine : une approche de co-design a permis de penser des directions de design pour l’évolution de l’interface d’un calculateur de dégâts environnementaux pour les activités intenses en calcul (comme les entraînements d’IAIntelligence Artificielle). Ce travail méthodologique a ensuite été complété par une étude empirique de plusieurs cas d’études. Je détaille en particulier la mise en œuvre d’une démarche prospective d’ACV de service numérique au sein d’un établissement hospitalier.

La troisième partie s’attache enfin à une meilleure compréhension des dynamiques environnementales du numérique au-delà d’évaluations individuelles. M’appuyant sur la méthodologie de MLCA et une analyse de données, j’aiArtificial Intelligence pu montrer la prévalence de l’effet rebond dans les entraînements de modèles d’IAIntelligence Artificielle.
Un des problèmes majeurs pour l’évaluation environnementale étant le manque de données fiables, une des contributions de ce travail a été la création de modèles d’estimation, par exemple pour modéliser la durée des entraînements. Pour aller au-delà de la notion d’effet rebond, je mobilise le contexte socio-technique des développements numériques sur deux cas d’étude (5G et IAIntelligence Artificielle). Cette approche qualitative permet de montrer que la croissance de l’activité suivant le développement numérique n’est pas une conséquence inattendue, mais
bien l’objectif visé. Enfin, l’analyse des politiques françaises de numérisation de la santé montre que le numérique y est perçu comme susceptible d’aggraver les dégâts environnementaux du secteur, à rebours du cadrage habituel de transitions jumelles.

Je montre l’intérêt d’une méthodologie mixte montrant les possibilités et discutant les limitations d’approches quantitatives aussi bien que qualitatives pour l’évaluation, environnementale en particulier. En conclusion, comprendre l’insoutenabilité du numérique nécessite d’étudier les raisons et tendances du numérique en mobilisant des méthodes issues de l’informatique et d’autres disciplines comme les sciences sociales.

Publications

Publications de Clément Morand sur HAL : consulter

Lieu

LISN, salle de conférence, bâtiment 507, Campus Universitaire , Rue du Belvédère, 91400 Orsay