Carlo Ratti, du MIT : la Corée, laboratoire vivant des villes intelligentes

Pourquoi Séoul est un véritable terrain d’expérimentation pour l’IA et l’urbanisme fondé sur les données

L’architecte d’origine italienne et chercheur au MIT Carlo Ratti estime que les villes devraient renaître en permanence grâce aux données et au design, plutôt que d’être construites une fois pour toutes puis de vieillir. Lors d’une intervention au Smart City Expo World Congress, à Barcelone, il a cité la Corée du Sud, et Séoul en particulier, comme un lieu rare où les idées peuvent être testées à grande échelle et rapidement affinées. La ville est dense et connectée numériquement. Ses habitants adoptent rapidement les nouveaux services. Les organismes publics ont l’expérience d’infrastructures très performantes. Ces ingrédients font de Séoul un laboratoire vivant de l’innovation urbaine.

Ratti dirige le MIT Senseable City Lab et collabore avec des villes sur tous les continents. Selon lui, la prochaine vague de transformation urbaine sera marquée par l’essor des infrastructures apprenantes. Les rues, les bâtiments et les réseaux peuvent détecter les conditions, s’adapter en temps réel et évoluer avec les habitants. Cette transformation repose sur des capteurs intégrés, la fibre optique et des systèmes de contrôle en réseau. Elle dépend aussi des règles qui définissent à qui appartiennent les équipements et les données, qui peut accéder aux informations et comment les décisions sont prises. La technologie peut être déployée partout. La difficulté réside dans la gouvernance.

L’évolution démographique rend la tâche plus urgente. Les populations de Corée, d’Italie, du Japon et de Chine devraient diminuer au cours des prochaines décennies. Les responsables municipaux devront offrir davantage de confort, de sécurité et de commodité avec moins de personnel et des budgets plus serrés. Le choix judicieux consiste à moderniser l’existant plutôt qu’à bâtir de nouveaux quartiers à partir de rien. Si les infrastructures sont capables d’apprendre, la ville peut réagir plus vite aux vagues de chaleur, aux inondations, aux pics de circulation et aux besoins de santé publique. C’est le fondement de la vision de Ratti, qui fait de Séoul un terrain d’expérimentation mondial.

Les infrastructures apprenantes : de quoi s’agit-il et pourquoi sont-elles importantes ?

L’approche traditionnelle des infrastructures consiste à les construire, à les mettre en service puis à les entretenir. Les paramètres sont fixés dans des manuels. Les mises à niveau interviennent après plusieurs décennies. Une infrastructure apprenante fonctionne autrement. Elle détecte l’activité et les conditions, effectue des analyses pour prévoir ce qui va se produire, puis adapte son fonctionnement à la volée. Les feux changent de rythme en quelques minutes, et non en plusieurs mois. La ventilation des bâtiments s’adapte à leur occupation et à la qualité de l’air extérieur. Les systèmes de drainage s’ouvrent et se ferment pour absorber les pluies soudaines. L’enjeu n’est pas celui des gadgets, mais de la réactivité.

Des canalisations statiques aux réseaux réactifs

Sous les rues, la fibre et les lignes électriques transportent les données recueillies par des caméras, des capteurs acoustiques, des moniteurs de la qualité de l’air et des détecteurs de circulation. En surface, le lidar, le Bluetooth et les balises des véhicules connectés ajoutent une deuxième couche d’informations. Dans les bâtiments, les compteurs intelligents, les thermostats et les réseaux d’éclairage créent des boucles de rétroaction très précises. Ensemble, ils forment un système nerveux numérique. Organisé selon des normes ouvertes, ce réseau peut apporter des bénéfices concrets : des trajets en bus plus rapides, une facture énergétique réduite dans les écoles, des passages piétons plus sûrs et moins de sous-sols inondés lors des fortes pluies.

Cette approche a ses limites. Les données sont imparfaites. Les capteurs peuvent tomber en panne en cas d’intempéries. La cybersécurité ne peut pas être une réflexion après coup. L’intégration entre les organismes et les fournisseurs est difficile. Les villes doivent faire des arbitrages, par exemple entre l’utilisation des données les plus détaillées possible et la protection de la vie privée. Selon Ratti, Séoul dispose de l’envergure, des compétences et de l’énergie civique nécessaires pour relever rapidement ces défis, tout en plaçant toujours les habitants au centre.

Les atouts de Séoul : densité, connectivité et appétit citoyen

Séoul réunit des caractéristiques rarement rassemblées en un même lieu. C’est une immense région métropolitaine où les transports en commun sont très utilisés, où l’accès aux smartphones est presque universel et où les nouveaux services numériques sont rapidement adoptés. La ville bénéficie d’un écosystème bien établi de fabricants de produits électroniques, d’éditeurs de logiciels et de start-up, ce qui permet aux projets pilotes urbains de passer de l’idée au déploiement sans longues chaînes d’approvisionnement. Les habitants interagissent avec la ville par l’intermédiaire d’applications mobiles et de bornes numériques. Ces nombreux points de contact permettent de recueillir des retours, indispensables pour ajuster les projets.

La rapidité ne garantit pas à elle seule de bons résultats. Les précédentes tentatives de villes intelligentes ont montré qu’il fallait veiller à ce que les expérimentations soient inclusives. L’accessibilité, le coût et la protection de la vie privée doivent orienter la conception des projets dès le premier jour. Si les projets pilotes ne fonctionnent que dans les quartiers aisés ou exigent les appareils les plus récents, ils ne toucheront pas ceux qui pourraient en bénéficier le plus. La force de Séoul tient au fait que de nombreux services, des transports publics aux paiements numériques, sont déjà accessibles à un large public. C’est un socle solide pour les infrastructures apprenantes.

Gouvernance et propriété : le cœur de la réussite des villes intelligentes

Les technologies des villes intelligentes peuvent être reproduites d’un pays à l’autre. La gouvernance, elle, ne se copie pas facilement. À qui appartiennent les capteurs d’un lampadaire ? Qui stocke les données, et pendant combien de temps ? Comment les habitants peuvent-ils contester une décision algorithmique qui les concerne ? Les villes qui répondent clairement à ces questions pourront déployer leurs innovations à grande échelle. Les autres risquent de voir leurs projets pilotes s’enliser et de susciter un rejet de la population. L’expérience de plusieurs villes montre que les principaux obstacles sont souvent sociaux et institutionnels plutôt que techniques.

À qui appartiennent les données ?

La propriété des données est rarement simple. Les flux bruts peuvent être recueillis par un fournisseur, traités par un prestataire de services cloud puis affichés sur un tableau de bord municipal. Chaque étape crée de nouveaux droits et obligations. Sans contrats soigneusement rédigés, une ville peut perdre le contrôle de l’accès aux données, de leur format et de leur calendrier de mise à disposition. Il existe des solutions concrètes. Les villes peuvent imposer des formats de données ouverts, la portabilité des données, une durée de conservation réduite pour les données personnelles brutes et des audits indépendants. Elles peuvent investir dans des équipes techniques au service de l’intérêt général, capables d’évaluer les plateformes. Elles peuvent aussi mettre en place des procédures d’achat qui privilégient les équipements modulaires et les interfaces ouvertes, afin de pouvoir remplacer certains composants sans devoir mettre au rebut tout le système.

Instaurer la confiance par la transparence

Ratti défend une transparence radicale. Les habitants doivent savoir quelles données sont recueillies, pourquoi, comment elles sont protégées et quand elles sont supprimées. Un inventaire public des données, des calendriers de conservation clairs et des explications en langage simple sont déjà très utiles. Les outils inspirés du Règlement général sur la protection des données de l’Union européenne accordent aux citoyens le droit d’accéder à leurs données personnelles, de les rectifier et de les supprimer. Des comités de contrôle indépendants et des analyses d’impact sur la vie privée contribuent à aligner les systèmes sur les valeurs publiques. Lorsque les habitants constatent que les garanties sont réelles, ils sont plus enclins à accepter la présence de capteurs dans les espaces partagés et à contribuer à la mise en commun de leurs propres données.

La confiance repose aussi sur le choix. La participation obligatoire n’est pas nécessaire pour tous les services. Les programmes sur inscription volontaire, une signalisation claire dans les zones équipées de capteurs et des moyens simples de déposer une plainte peuvent réduire les inquiétudes. Les villes peuvent publier des registres des algorithmes, ouvrir leurs modèles à un examen extérieur et organiser des exercices de red team pour repérer les risques avant qu’ils ne causent des préjudices. Ce sont des outils de gouvernance, et non des fonctionnalités techniques ; ils sont déterminants pour la réussite à long terme.

Ce que l’IA peut déjà détecter en ville

L’intelligence artificielle aide désormais les urbanistes à analyser l’environnement urbain à grande échelle. Elle peut cartographier la canopée des arbres, les zones d’ombre et les revêtements, estimer la vitesse des déplacements sur les trottoirs et repérer les points de conflit où véhicules et piétons se rapprochent dangereusement. Ratti et ses collaborateurs appliquent ces méthodes en Corée dans le cadre d’un projet intitulé Nature That Heals, Seoul. L’idée est de relier le ressenti des habitants dans les parcs et les rues à des caractéristiques mesurables de la végétation et de l’aménagement. Si un banc ombragé près d’une fontaine incite les passants à s’attarder et réduit leur stress, le système devrait détecter ce phénomène et orienter les investissements vers la création d’autres lieux de ce type.

Des images aux enseignements sur le bien-être

La vision par ordinateur peut repérer dans les images des éléments comme les arbres, l’herbe, l’eau, les structures ombragées et les sièges. Combinée à des capteurs de microclimat et à des données de mobilité anonymisées, elle peut révéler quels itinéraires sont agréables en été, quelles places sont trop bruyantes et où de simples changements pourraient accroître l’activité physique quotidienne. Le résultat ne se résume pas à une note unique, mais à une cartographie des possibilités. Les urbanistes peuvent comparer les conditions d’un pâté de maisons à l’autre et vérifier si un nouveau bosquet, un brumisateur ou un écran antibruit améliore le confort et la fréquentation.

Les enjeux éthiques sont importants. Les systèmes doivent éviter d’identifier les personnes et traiter les images sensibles à la périphérie du réseau, afin que les vidéos brutes ne quittent pas l’appareil. L’agrégation des données et l’ajout de bruit statistique peuvent protéger la vie privée tout en préservant les tendances. Les équipes doivent rechercher les biais, par exemple lorsque les images de certains quartiers sont sous-représentées. Un projet consacré au bien-être ne peut réussir si de larges pans de la ville sont absents des données d’entraînement.

Les enseignements de la Chine et d’autres terrains d’expérimentation

Ratti défend depuis longtemps l’idée que les meilleurs modèles de villes intelligentes naissent des besoins humains, et non d’une liste de technologies à déployer. Il emploie l’expression « ville sensible » pour souligner que les capteurs et les logiciels doivent aider les habitants à percevoir leur environnement et à le façonner. La Chine offre des enseignements utiles en matière de rapidité et d’envergure. Dans des villes comme Shenzhen, la combinaison d’une urbanisation rapide, d’une forte capacité de production et d’une culture entrepreneuriale a créé un véritable atelier d’expérimentation pour les technologies urbaines. Des équipes internationales étudient la manière dont les espaces publics, les transports et l’industrie y ont évolué de concert.

Éviter les résultats aseptisés d’une planification descendante

Les premiers projets vitrines de différents pays, notamment les villes nouvelles construites de toutes pièces, ont livré une mise en garde. Lorsque les plans sont trop rigides et que les décisions viennent uniquement du sommet, les quartiers peuvent sembler aseptisés. L’innovation devient alors une couche appliquée à un décor vide. Les villes anciennes qui évoluent pâté de maisons par pâté de maisons, avec des rez-de-chaussée animés et une diversité d’usages, ont tendance à intégrer la technologie plus naturellement. Pour Séoul, la leçon est de garder les expérimentations proches de la vie quotidienne, de les tester dans de vraies rues et des stations fréquentées, et d’accueillir les retours qui remettent en question le plan initial.

Les entreprises privées sont des partenaires essentiels, mais les villes doivent se prémunir contre la dépendance à un fournisseur et une standardisation qui étoufferait le caractère local. La diversité des approches et le dialogue ouvert contribuent à faire en sorte que les systèmes connectés améliorent la vie publique sans réduire la ville à un modèle uniforme.

Lampadaires intelligents : promesses et risques des infrastructures connectées

Les lampadaires sont un bon exemple d’infrastructure apprenante. Équipés de LED à haute efficacité énergétique, ils permettent de réaliser immédiatement des économies. En y ajoutant une connexion, ils peuvent réduire leur intensité en l’absence de passants, signaler les pannes et accueillir des capteurs qui détectent la pollution de l’air, la vitesse de circulation et les places de stationnement disponibles. Un même poteau peut aider les services d’urgence, adapter le temps de traversée des piétons et accueillir de petites antennes 5G. En théorie, tout le monde y gagne en matière de sécurité, de climat et de confort.

Faire en sorte que des équipements polyvalents profitent à tous

La pratique est plus compliquée que la théorie. Les services traditionnels sont organisés par fonction. Les équipes d’éclairage s’occupent de la lumière. Les équipes des transports gèrent les feux. Les services de santé se préoccupent de la qualité de l’air. Un poteau polyvalent bouscule ces cloisonnements. Une gouvernance claire est nécessaire pour éviter que les responsabilités et les budgets ne tombent entre les mailles du filet. Les marchés publics devraient favoriser la modularité, afin que la ville puisse ajouter ou remplacer des modules de capteurs sans changer tout le lampadaire. Les politiques de confidentialité doivent être sans ambiguïté. Si des caméras sont utilisées, le masquage des images directement sur l’appareil et une courte durée de conservation devraient être la règle. De nombreuses villes limitent la collecte aux comptages et aux vitesses, sans chercher à identifier les personnes, ce qui réduit les risques tout en permettant d’améliorer l’aménagement des rues.

Les entretiens avec des responsables municipaux et des acteurs du secteur font apparaître une tendance. Les fournisseurs poussent souvent leurs plateformes de données propriétaires. Les services publics privilégient un éclairage fiable, qui relève de leur mission. Les gestionnaires municipaux veulent fournir des services dès aujourd’hui, tandis que les défenseurs des données ouvertes espèrent des plateformes capables d’accueillir les applications de demain. Pour dépasser ces tensions, il faut commencer par définir les règles, puis acheter des équipements qui les respectent, et non l’inverse. Lorsque les habitants sont associés tôt au processus et que leurs droits sur les données sont protégés, les lampadaires connectés peuvent devenir une infrastructure de confiance au service de l’intelligence urbaine.

Comment le déclin démographique transforme les priorités des villes intelligentes

Le recul de la population change les questions que se posent les urbanistes. L’objectif est moins d’accroître l’offre que de mieux utiliser ce qui existe déjà. Les voies de circulation adaptatives peuvent alterner, selon l’heure, entre le chargement de marchandises, les voies réservées aux bus et les pistes cyclables. Des bureaux inoccupés peuvent devenir des bibliothèques, des centres de santé ou des espaces de travail partagés. Les réseaux d’eau et d’énergie peuvent adapter leur fonctionnement à la baisse de la demande, réduisant les coûts sans sacrifier leur fiabilité. Lorsque les infrastructures apprennent, elles peuvent ajuster les niveaux de service à la demande sans longs délais.

Le vieillissement est une autre force qui façonne les priorités. Des traversées plus courtes, davantage de bancs et une meilleure protection contre le soleil aident les personnes âgées à rester actives. Les services de santé à distance et l’aide sociale peuvent s’appuyer sur les mêmes réseaux que ceux qui gèrent l’énergie et les transports. Dans ce contexte, les meilleurs projets de villes intelligentes sont ceux qui facilitent le quotidien des aidants, accélèrent l’intervention des secours et rendent la vie de tous plus supportable en cas de chaleur extrême. La technologie est un outil. Le résultat recherché est le confort et la dignité.

À quoi pourrait ressembler la réussite à Séoul

La réussite se mesurera à de petites améliorations qui, mises bout à bout, feront la différence. Les usagers des bus gagneront du temps grâce à des feux qui détectent l’approche des véhicules et leur accordent une succession de feux verts. Dans les pâtés de maisons exposés aux inondations, les commerces fermeront moins souvent, car les égouts pluviaux seront surveillés et régulés avant les pluies diluviennes. Les promenades estivales seront plus fraîches, car la ville aménagera des zones d’ombre là où les habitants circulent déjà et vérifiera si les nouveaux arbres font baisser la température comme prévu. Les services publics s’appuieront sur les données de demande pour planifier les opérations de maintenance et réduire la fréquence et la durée des coupures.

La réussite se traduira aussi dans la gouvernance. Un site public répertoriera chaque type de capteur, son emplacement à l’échelle du pâté de maisons, l’objectif de chaque installation, les données recueillies et leur durée de conservation. Des registres des algorithmes expliqueront comment sont entraînés les modèles utilisés pour fixer les tarifs du stationnement ou inspecter les bâtiments, et comment ils sont testés pour détecter les biais. Les habitants pourront télécharger les données qui les concernent lorsqu’elles existent, les rectifier et en demander la suppression. Un comité indépendant vérifiera le respect des règles et publiera des rapports trimestriels.

Enfin, la réussite se verra dans la vie économique et sociale. Des interfaces ouvertes permettront aux start-up de créer des services reposant sur les systèmes de la ville, qu’il s’agisse d’outils d’orientation pour les personnes malvoyantes ou d’itinéraires de livraison réduisant le bruit nocturne. Les universités et les associations citoyennes utiliseront les jeux de données ouverts pour évaluer la résilience climatique et la santé publique. Les quartiers restés à l’écart de l’attention bénéficieront des premières améliorations, et pas seulement le centre. Un laboratoire vivant deviendra alors une ville vivante, où l’expérimentation est une habitude et où les bénéfices profitent au plus grand nombre.

En bref

• Carlo Ratti présente Séoul comme un rare laboratoire à ciel ouvert où les idées de villes intelligentes peuvent être testées à grande échelle et affinées rapidement.
• L’accent est mis sur les infrastructures apprenantes, capables de détecter, de s’adapter et d’évoluer, afin d’améliorer les villes existantes plutôt que d’en construire de nouvelles de toutes pièces.
• La gouvernance, la propriété et la vie privée sont déterminantes. Des droits clairs sur les données, la transparence et le contrôle citoyen instaurent la confiance.
• Des projets d’IA, dont Nature That Heals, Seoul, utilisent la vision par ordinateur et des capteurs pour relier l’aménagement des espaces verts au bien-être.
• Les enseignements de la Chine plaident pour des approches centrées sur les habitants et mettent en garde contre les plans rigides imposés d’en haut, qui produisent des lieux aseptisés.
• Les lampadaires connectés sont porteurs de promesses, mais aussi de risques. Les principaux obstacles sont sociaux et institutionnels, pas technologiques.
• Le déclin démographique réoriente les priorités vers la rénovation, la flexibilité de fonctionnement et les services adaptés à une société vieillissante.
• À Séoul, la réussite se traduirait par des bus plus rapides, des promenades plus fraîches, moins d’inondations et une transparence accrue sur le fonctionnement des systèmes.