Source: The Conversation – France in French (2) – By Pierre Dal Zotto, Professeur Assistant en Systèmes d’Information, GEM
L’ESSENTIEL
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Après la 5G, la 6G pourrait révolutionner nos télécommunications.
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Elle pourrait se baser sur la communication sémantique, une approche qui vise à transmettre seulement les données utiles.
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Au-delà des défis techniques, cette transition pose aussi des questions fondamentales sur nos communications.
Notre manière actuelle de télécommuniquer atteint une limite : chercher toujours plus de débit brut demande davantage de bande passante, d’antennes, de calcul, d’énergie et d’infrastructures. La 6G ne s’émancipera pourtant pas de notre mode standard de communication à base de 0 et de 1. Tant que nos échanges resteront numériques, les messages seront encodés, traités et transmis sous forme binaire.
Ce qui pourrait changer, en revanche, c’est la question posée au réseau. Jusqu’ici, l’objectif principal était de savoir combien de bits il est possible de transmettre. Demain, certains usages pourraient plutôt nous conduire à demander quels bits il est réellement utile de transmettre.
Des réseaux aveugles au contenu
Les réseaux actuels sont largement aveugles à l’information qu’ils font circuler : ils transportent des données sans chercher à savoir si elles sont utiles, redondantes, prioritaires ou suffisantes pour le destinataire. Cette approche est très efficace lorsqu’il faut transférer un fichier, afficher une vidéo ou garantir qu’un message arrive exactement comme il a été envoyé. C’est cette logique qui a porté le développement de la 5G, avec des promesses de débit plus élevé, permettant de limiter la latence et de connecter massivement des objets.
Mais cette logique n’est pas toujours optimale. Dans de nombreux usages émergents, la communication ne vise pas seulement à reproduire des données, mais vise plutôt à supporter une action : détecter, décider, coordonner, alerter ou diagnostiquer. C’est le cas pour les véhicules connectés, les robots, en passant par les capteurs ou des agents IA.
Par exemple, si un véhicule doit éviter un obstacle, il n’a pas nécessairement besoin de recevoir toute une vidéo pixel par pixel. Il peut avoir besoin d’une information plus compacte : est-ce qu’il y a un obstacle ? À quelle distance ? Quelle trajectoire probable peut-il emprunter ? Et quel est le niveau de confiance qu’il peut accorder à ces données ?
Transmettre moins pour mieux agir
C’est l’intuition des communications sémantiques. Le terme peut prêter à confusion : il ne s’agit pas de transmettre du sens au sens philosophique ni de rendre les réseaux capables de comprendre comme des humains. Il s’agit d’intégrer le contexte, l’objectif de la communication et la tâche à accomplir dans la manière de sélectionner, représenter et transmettre l’information.
Dans le modèle actuel, le réseau cherche à reproduire le plus fidèlement possible les bits envoyés. Dans une communication dite sémantique, on cherche plutôt à transmettre l’information nécessaire pour atteindre un résultat. En effet, une erreur peut être acceptable si elle ne change rien à la décision finale ; à l’inverse, une transmission techniquement parfaite peut être inutile si elle transporte des données sans valeur pour la tâche…
Prenons un exemple : une caméra observe une scène dans une usine. Dans un système classique, elle peut envoyer toute l’image à un serveur qui l’analysera ensuite. Dans une approche par communication sémantique, la caméra ou un équipement proche pourrait extraire localement les informations utiles : elle détecterait la présence d’un opérateur, d’un robot, ou encore un geste dangereux. Le réseau ne transmettrait alors pas nécessairement toute l’image, mais une représentation plus courte, qui mène à une meilleure décision au meilleur moment.
Autrement dit, il ne s’agit pas d’envoyer moins pour envoyer moins, mais d’envoyer ce qui compte. Imaginez que vous discutiez avec un ami. Vous vous connaissez tellement qu’un regard, un mot peuvent suffire là où, avec un étranger, il en faut beaucoup plus pour demander la même chose.
Les prérequis de la communication sémantique
Dans un système de communication sémantique, l’émetteur doit extraire ou compresser l’information utile. Cela peut passer par des modèles d’intelligence artificielle capables de transformer en une représentation plus compacte une image, un signal ou une mesure.
Ensuite, le récepteur doit pouvoir interpréter cette représentation. Pour cela, émetteur et récepteur doivent partager au moins partiellement un contexte : une tâche, un modèle, des conventions, parfois une base de connaissances. Si un véhicule reçoit l’information « obstacle à 120 mètres », il doit savoir ce qu’est un obstacle pertinent, dans quel référentiel la distance est exprimée et avec quel niveau d’incertitude cette information doit être traitée.
Il faut enfin mesurer la réussite autrement. Dans les télécommunications classiques, on mesure un débit, une latence ou un taux d’erreur. Dans une communication sémantique, il faut aussi mesurer la qualité de la tâche : le véhicule a-t-il évité l’obstacle ? Le robot a-t-il coordonné son geste ? Le diagnostic industriel est-il fiable ? La communication reste contrainte par la physique, mais son efficacité se juge aussi par son effet sur l’action.
Des pistes en cours d’exploration
Cette approche reste un sujet de recherche, mais elle n’est plus seulement théorique. Le projet européen 6G-GOALS vise à développer des réseaux 6G capables de prendre en compte les communications sémantiques dans une architecture qui intègre l’intelligence artificielle, notamment pour réduire les bits inutiles à traiter et à transmettre.
Le projet 6G-DISAC explore quant à lui des architectures où le réseau ne sert pas seulement à transmettre, mais aussi à détecter, localiser et interpréter l’environnement. Dans ce cadre, une question devient cruciale : quelles informations faut-il partager entre objets, capteurs et infrastructures pour produire une perception collective fiable, sans saturer le réseau ?
Enfin, 6GARROW, collaboration entre l’Europe et la Corée, travaille sur des réseaux 6G dont l’intelligence artificielle serait une composante structurante. L’objectif est de concevoir des architectures où dispositifs et infrastructures coopèrent davantage pour améliorer l’efficacité, la résilience et l’adaptation aux usages.
Une promesse à juger avec prudence
La promesse de réduire les transmissions inutiles, d’améliorer l’efficacité énergétique, de diminuer la latence tout en permettant à des agents intelligents de coopérer plus efficacement soulève aussi au moins trois nouveaux problèmes.
Le premier concerne les métriques. Tant que l’on mesure un débit, une latence ou un taux d’erreur, les comparaisons sont relativement standardisées. Mais comment mesure-t-on une « erreur sémantique » ? À partir de quand une information est-elle suffisamment correcte pour agir ? Ces questions n’ont pas encore de réponses consensuelles.
Le deuxième problème est celui de l’alignement. Si deux systèmes ne partagent pas les mêmes conventions, ils peuvent mal s’interpréter. L’exemple du Mars Climate Orbiter, perdu en 1999 après une confusion entre unités métriques (mètre, kilogramme…) et impériales (pied, livre…), rappelle qu’un problème de référentiel peut faire échouer un système complexe. Dans les communications sémantiques, un canal radio parfait ne garantit donc pas une compréhension parfaite. Encore faut-il que les modèles, les unités, les conventions et les objectifs soient compatibles.
Le troisième problème est énergétique. Transmettre moins de données peut réduire la charge du réseau, mais extraire, compresser, interpréter et reconstruire l’information demande du calcul, qui consomme lui aussi de l’énergie. La promesse de sobriété doit donc être évaluée sur l’ensemble du système.
Changer le rôle des bits est aussi un risque
La 6G ne s’affranchira donc pas des 0 et des 1 et ne dépassera pas non plus les lois physiques. Mais elle pourrait modifier notre manière de concevoir la communication numérique.
Cette évolution pose toutefois une question politique autant que technique : si le réseau commence à distinguer les données selon leur utilité supposée, comment préserver la neutralité du réseau ? Ce principe fondamental d’Internet veut que les fournisseurs d’accès transportent les données sans privilégier, ralentir ou bloquer certains contenus, services ou applications. De la même manière que la Poste est censée acheminer les courriers sans les ouvrir ni décider lesquels méritent d’être distribués en priorité selon leur contenu, le réseau est conçu pour transporter les données sans juger de leur valeur.
La communication sémantique promet de ne plus transmettre des bits comme s’ils avaient tous la même valeur. Il faudra alors veiller à ce que cette hiérarchisation serve l’efficacité des usages, sans devenir un moyen de discriminer des contenus, des services ou des acteurs.
Cet article a été rédigé avec l’aide du Dr Quentin Lampin, chercheur senior et co-directeur du laboratoire commun Orange-CEA « AI-Native Communications ».
Ce travail (ou une partie de ce travail) a été réalisé avec le soutien du projet 6GARROW, financé par la Smart Networks and Services Joint Undertaking (SNS JU) dans le cadre du programme-cadre de recherche et d’innovation Horizon Europe de l’Union européenne (convention de subvention n° 101192194), ainsi que par une subvention de l’Institute for Information & Communications Technology Promotion (IITP) financée par le ministère coréen des Sciences et des Technologies de l’Information et de la Communication (MSIT) (référence n° RS-2024-00435652)
Emilio Calvanese Strinati ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.
– ref. La 6G sera-t-elle plus sobre et intelligente que les générations précédentes ? – https://theconversation.com/la-6g-sera-t-elle-plus-sobre-et-intelligente-que-les-generations-precedentes-291330