Sciences dessus dessous

Archive de la catégorie ‘Innovation et technologies’

Lundi 28 octobre 2013 | Mise en ligne à 10h56 | Commenter Commentaires (13)

L’algorithme qui menace vos transactions en ligne (ou pas)

Quiconque s’est déjà approché à moins d’un mètre d’un ordinateur au cours des 10 dernières années connaît les CAPTCHAs, ces images montrant des lettres et des chiffres très déformés que l’utilisateur doit identifier correctement pour prouver qu’il est un être humain, et non un ordinateur. Il s’agit d’un des systèmes de sécurité les plus importants d’Internet, mais une petite compagnie d’informatique de San Francisco, Vicarious, a annoncé hier qu’elle était parvenue à le craquer.

captchaLes CAPTCHAs reposent sur le fait simple que le cerveau humain fonctionne très différemment de l’«intelligence artificielle», et que celle-ci a énormément de mal à imiter la façon qu’a le cerveau d’appréhender et d’interpréter le monde. C’est pour cette raison que, si nous n’avons aucun mal à reconnaître les mots «overlooks» et «inquiry» dans l’exemple ci-contre, cette tâche s’était avérée jusqu’à maintenant impossible pour un ordinateur.

Vicarious prétend avoir réussi à le faire, d’après ce qu’on comprend, en mettant au point un programme qui imite des réseaux de neurones — d’ailleurs baptisé Recursive Cortical Network. Cependant, l’entreprise n’a divulgué aucun détail sur son invention.

Si l’algorithme vient bel et bien à bout des CAPTCHAs, ce secret est une excellente chose, comme le souligne ce compte-rendu de Science, puisque le publier avant d’avoir mis au point un système de sécurité alternatif pourrait avoir des conséquences catastrophiques. Mais voilà, Vicarious n’est a priori que le dernier d’une longue, longue liste de programmeurs clamant (faussement) avoir vaincu les CAPTCHAs. Comme l’explique Science, il est facile de créer un programme qui «redéforme» des symboles et/ou enlève des points ou des hachures jusqu’à ce qu’il reconnaisse un mot ou des lettres. Mais ces «solutions» ne peuvent corriger que un ou quelques types bien précis de déformation et sont donc facilement contournables.

Vicarious prétend pour sa part avoir trouvé une solution générale aux CAPTCHAs, ce qui représenterait une formidable avancée en reconnaissance de l’image. On ne pourra pas le savoir avant que Vicarious ait accepté de soumettre son algorithme à une vérification externe, mais le journaliste de Science John Bohannon reconnaît une «crédibilité» aux chercheurs qui travaillent dans cette boîte et a testé leur travail en leur envoyant trois CAPTCHAs à décrypter.

Le Recursive Cortical Network n’en a craqué qu’un seul, mais il faut dire qu’un des deux autres étaient en cyrillique — ce qui revenait un peu à «tricher» de la part du testeur. Mentionnons également que le CAPTCHA déchiffré en était un tout ce qu’il y a de plus authentique, produit par les serveurs du géant de la transaction internet PayPal. Ce qui n’a rien de rassurant…

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Mercredi 24 avril 2013 | Mise en ligne à 11h48 | Commenter Commentaires (9)

Patente à pétrole

À partir d’une bactérie E. coli, une équipe britannique vient de développer une «patente» qui fabrique du pétrole. Pas de l’alcool ou un biodiesel «classique», pas un précurseur de carburant qui doit être retransformé, mais un «vrai» diesel utilisable par des véhicules normaux directement à sa sortie de la bactérie, ce qui est décrit par diverses sources comme une première.

Le mot patente est assurément celui qui décrit le mieux ce que le biologiste de l’Université d’Exeter John Love a mis au point : afin d’éviter que leurs E. coli ne transforment les sucres en banals gras, comme ces bactéries le font naturellement, son équipe y a ajouté des gènes d’un bacille du sol (Bacillus subtilis), d’un pathogène des insectes (Photorhabdus luminescens), d’une algue bleue-verte (Nostoc punctiforme) et d’un arbre (Cinamomum camphora).

Comme l’explique le magazine Scientific American dans ce compte-rendu, les moteurs n’ont pas été conçus pour fonctionner avec des biocarburants. Pour les faire rouler sur ces nouveaux combustibles, il faut donc soit les modifier, soit modifier les biocarburants eux-mêmes, ce qui rend la conversion plus chère. C’est pourquoi «nous voulions faire un biocarburant qui pourrait être utilisé directement dans les moteurs actuels et ainsi remplacer complètement les combustibles fossiles. Notre prochaine étape sera d’adapter notre bactérie pour qu’elle puisse être déployée dans un processus industriel»», explique M. Love.

Pour l’heure, la «patente» se nourrit de sucre et d’extraits de levure, ce qui signifie que le diesel obtenu serait nettement plus cher que celui que l’on achète à la pompe, mais M. Love a bon espoir de produire éventuellement la même molécule à partir de matière première meilleur marché, comme des déchets agricoles ou des effluents d’égout.

La trouvaille ne règle toutefois pas un problème fondamental de la biomasse, qui est sa densité énergétique — la quantité d’énergie par unité de poids, par exemple, ou de surface cultivée. On ne peut pas produire plus d’énergie avec un plant de maïs, par exemple, que ce que la plante a capté en énergie solaire pendant l’été, et comme la photosynthèse n’est pas particulièrement efficace à cet égard (les plantes ne convertissent qu’entre 1 et 4 % du rayonnement solaire), il faut exploiter des superficies immenses pour remplacer une partie plus ou moins significative de notre consommation actuelle d’hydrocarbures. J’ignore si la E. coli de M. Love pourra un jour combler tous nos besoins en carburant, mais on peut certainement en douter.

Le fait qu’il s’agisse de diesel ouvre toutefois une possibilité qui, à mes yeux de profanes du moins, semble intéressante. Le diesel est en effet ce qui alimente les camions et la machinerie lourde. Or, si l’on a déjà de la difficulté à fabriquer des batteries qui ont une capacité suffisante pour nos voitures, je n’imagine pas les problèmes (et la taille des piles) qui surviendront quand viendra le temps de convertir la machinerie à l’électricité — car cette heure arrivera tôt ou tard. Si l’on réservait le diesel de M. Love uniquement à ces engins lourds et l’électricité aux automobiles, on pourrait contourner les deux problèmes à la fois : cela réduirait la demande de diesel «propre» (et donc les superficies nécessaires à sa production), et cela éliminerait la question des batteries.

Qu’en dites-vous ?

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Mercredi 10 avril 2013 | Mise en ligne à 11h54 | Commenter Commentaires (20)

Énergie renouvelable : le grand «pari» allemand

Quiconque s’intéresse de près ou de loin aux questions énergétiques — et cela devrait en principe inclure une majorité des gens, même si on est en pratique encore bien loin du compte — doit aussi, presque par définition, garder un œil sur ce qui se passe en Allemagne. Car ce pays est à peu près le seul jusqu’ici qui a décidé de tout miser, ou presque, sur une conversion rapide aux énergies renouvelables. Et comme beaucoup d’autres nations attendent de voir les résultats de l’«expérience allemande», ses succès ou ses échecs à venir pourraient bien avoir une forte influence sur la suite des choses.

Le magazine Nature vient d’ailleurs de consacrer un dossier très complet sur l’Energiewende, la «transition énergétique» de l’Allemagne vers, principalement, le solaire et l’éolien. Ses objectifs sont extrêmement ambitieux : émettre, dès 2020, 40 % moins de gaz à effet de serre (GES) qu’en 1990, et porter cette diminution à 80 % en 2050. Or la Deutschland s’est grandement compliqué la vie en décidant, dans la foulée de Fukushima, de sortir du nucléaire en 2022. Cela pourrait bien lui faire manquer sa première cible — le pays prévoit construire pour 24 gigawatts de centrales au gaz et au charbon d’ici 2020, sur un total de 38 GW de nouvelle capacité —, bien que certains intervenants cités par Nature comptent sur le remplacement de vieilles centrales au gaz/charbon inefficaces par de nouvelles pour maintenir le cap.

Ce qu’il est intéressant de souligner, ici, c’est qu’en faisant ce «pari», l’Allemagne s’est transformée en un immense laboratoire. Tous les problèmes qu’une telle conversion peut engendrer ont commencé à surgir, et le succès de l’entreprise reposera en grande partie sur la capacité des Allemands à surmonter ces obstacles. D’un point de vue économique, le solaire et l’éolien doivent encore être lourdement subventionnés, et cette facture est refilée aux consommateurs sous la forme d’un gros supplément sur leurs factures d’électricité. Pour l’heure, écrit Nature, le public allemand accepte admirablement bien ce fardeau, mais sa belle humeur pourrait changer quand l’économie se resserrera — ce qui finit toujours par arriver. Il faudra idéalement que les renouvelables deviennent économiquement autonomes d’ici là, et l’Allemagne soutient d’importants efforts de recherche en ce sens…

Les subventions vertes, de même que l’arrivée de charbon américain bon marché (lui-même «poussé» hors des États-Unis par le gaz de schiste, qui a complètement déprimé le marché du gaz), sont par ailleurs en train de forcer plusieurs centrales thermiques à la fermeture. Cela peut sembler faire partie du plan de départ, mais comme le solaire et l’éolien sont très intermittents, c’est-à-dire qu’ils ne produisent d’électricité que lorsqu’il fait soleil ou qu’il vente, l’Allemagne a encore besoin de gaz et de charbon pour compenser en période creuse et pour stabiliser son réseau de distribution. Plus de 200 000 interruptions de courant de plus de 3 minutes ont été rapportées en 2011…

D’un point de vue technique, la solution à ces problèmes peut se résumer en un dilemme : réseauter ou stocker. En branchant mieux les différentes parties de l’Allemagne et/ou en branchant mieux le pays sur ses voisins, on peut espérer qu’un vent faiblard ici sera compensé par des bourrasques là-bas. Un projet d’immense «ferme solaire» dans le Sahara a même été proposé dans cette optique, mais semble maintenant sur la glace. L’autre avenue est de trouver des façons d’emmagasiner l’énergie produite en période de surplus pour s’en servir plus tard, mais l’Allemagne a déjà utilisé presque tous les sites propices à la méthode de stockage la plus facile, qui consiste à pomper de l’eau dans des réservoirs en altitude, pour produire de l’hydroélectricité lorsque le reste ne suffit plus. Différentes autres avenues sont explorées, dont le stockage sous forme de méthane, mais cette technique n’est pas encore au point, notamment parce que la moitié de l’énergie est perdue lors de la transformation de l’électricité en méthane (à partir de CO2).

Un autre aspect de la chose sur lequel Nature passe un peu vite, mais qui pourrait lui aussi se changer en «beau défi», si l’on me prête cet euphémisme, est que le plan allemand prévoit une diminution de la consommation d’électricité d’ici 2050, qui ferait passer la production du pays de 622 teraWatts-heures en 2010 à 574 TWh en 2050. Quand on sait que l’essentiel des réductions de GES dont se sont vantés les gouvernements occidentaux ces dernières années s’expliquent par la crise économique de 2007-2008, on en conclut que les Allemands devront faire des gains d’efficacité énergétiques immenses pour diminuer leur production domestique d’électricité — ou alors importer de leurs voisins, mais cela ne fera que masquer le problème si les producteurs étrangers sont polluants.

Au final, on se dit que si l’Allemagne gagne son pari, cela donnera à ses entreprises une expertise inestimable et une longueur d’avance sur la concurrence étrangère, ce qui pourrait s’avérer très payant d’un point de vue économique. Et on se dit aussi qu’il est à souhaiter que cela se produire parce que si, au contraire, l’Allemagne perd sa mise, non seulement cela plombera-t-il son économie, mais cela pourrait aussi de freiner durablement l’entrain avec lequel d’autres pays délaissent les énergies fossiles — ce qui serait une catastrophe.

AJOUT (13h35) : Il semble que Nature conclut, en éditorial, la même chose que moi : tous devraient souhaiter bonne chance à l’Allemagne dans son «expérimentation».

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