25/03/2015 - Pronosticiser les conditions climatiques à partir de systèmes plus "intelligents"

Menéame

Une équipe de recherche du département des langues et des sciences de l’informatique Université de Malaga a conçu un système capable de prévoir, en temps réel et avec une grande précision, certaines conditions climatiques telles que la température, l’humidité ou la direction du vent.

Ce dispositif, basé sur des réseaux de capteurs programmés avec l’algorithmeC-Mantec, a déjà été installé et testé avec succès dans des problèmes tels que l’amélioration de l’irrigation sur un terrain de golf permettant ainsi une économie de consommation d’eau.

La principale nouveauté du système mis au point par les experts est qu’il permet à des capteurs communs de dimensions réduites (de taille, par exemple, d’un tire-point) de traiter, en temps réel et de manière plus économique, toutes sortes d’informations environnementales provenant de l’environnement. "Ils deviennent des dispositifs capables de mesurer des paramètres tels que l’humidité, la température, le vent ou la pression atmosphérique," explique le chercheur de l’Université de Malaga, Leonardo Franco.

Toutefois, le spécialiste note que l’objectif ultime est d’introduire ce type de systèmes "intelligents" dans un réseau de capteurs visant à assurer le confort thermique des personnes dans des espaces ouverts. "Pour cela, nous distribuerons un ensemble d’entre eux dans des endroits stratégiques à l’intérieur des villes comme les rues, les toits ou les points touristiques." De cette manière, il est possible de détecter " quelles modifications développer dans le volume de rayonnement solaire, le vent ou la température pour améliorer l’habitat des quartiers ou des rues particulièrement fréquentés."

Dans son article, publié dans la revue Intelligent Embedded Systems (IES), les scientifiques ont décrit la conception et l’installation ultérieure d’un nouveau système, appelé C-Mantec, sur des capteurs de faible coût et de petite taille. "Enfant, ils peuvent être déployés dans n’importe quel espace ouvert comme les aéroports ou les terrains de golf," explique le chercheur.

Pour Franco, c’est précisément la petite taille de ce type de capteurs et son prix économique, qui ne dépasse pas 30 euros, ce qui rend encore plus "intéressants" les caractéristiques du système, car celles-ci permettent "d’accroître encore l’utilisabilité et l’efficacité - en ce qui concerne le coût et le temps dans le traitement de l’information - de ces dispositifs."

Testé avec succès

Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont tout d’abord conçu un algorithme "neurocomputationnel" (basé sur le fonctionnement des neurones dans le cerveau humain) capable de s’installer sur de petits capteurs actuellement disponibles sur le marché. " Le principal défi était de trouver un moyen de traiter une grande quantité d’informations - il y a une multitude d’éléments dans les environnements ouverts - et de sélectionner la plus pertinente, tout cela en temps réel," affirme Franco.

Pour mesurer la capacité du système à s’adapter aux caractéristiques de l’environnement, les experts ont ensuite développé un prototype complet qu’ils ont installé sur un terrain de golf de la province de Malaga. "A travers lui, nous étudions les conditions climatiques qui affectent l’irrigation comme la température, la vitesse et la direction du vent, l’humidité et le rayonnement solaire," explique-t-il.

Enfin, ils ont utilisé les données du capteur pour prévoir le besoin ou non d’irrigation. "L’idée est d’économiser le maximum d’eau en même temps que nous gardons la pelouse dans le meilleur état," soutient le chercheur.

Autres applications

Après avoir démontré l’applicabilité de C-Mantec à la révélation des besoins d’irrigation sur les terrains de golf, les experts affirment que celui-ci peut également être utile dans d’autres tâches telles que la détection des chutes chez les personnes âgées. " Nous installons le système sur un bracelet et nous observons la capacité du capteur à mesurer le mouvement et à percevoir rapidement, lorsque de tels événements se produisent chez des personnes âgées," commente Franco.

L’étape suivante dans la recherche, indiquent les experts, est d’améliorer l’habitabilité ou le confort des villes à partir de l’étude de certains paramètres comme le rayonnement solaire, le vent et la température. "C’est un processus complexe, car les données sont très dynamiques, c’est-à-dire qu’elles changent continuellement," explique Franco.

Ces données ont également permis aux experts d’ouvrir d’autres lignes de travail principalement liées à l’utilisation de mobiles dans le traitement des lésions chroniques. "Le médecin prend une photo de la blessure du patient, celle-ci est traitée rapidement et en temps réel, il lui renvoie une suggestion sur l’état de gravité de la blessure," apostille.

Ces résultats sont le fruit du projet d’excellence Modèle neuroinformatique de confort thermique dans les espaces publics urbains, financé par le Conseil d’économie, d’innovation, de science et d’emploi du Conseil d’Andalousie.

Réf.

F. Ortega-Zamorano, J.M. Jerez, J.L. Subirats, I. Molina, and L. Franco. "Smart sensor/actuator node reprogramming in changing environments using a neural network model". Engineering Applications of Artificial Intelligence, 30, pp. 179-188 (2014)

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