Numérique Responsable [2022-2023]

Introduction

L’objectif de ce module est de dresser un panorama des impacts environnementaux et sociétaux du monde numérique. Une grande partie du cours est consacrée à la question de l’évaluation et de la mesure de ces impacts, mais nous tâchons d’aborder également la question des leviers d’action. L’idée est d’organiser le module en deux temps :

  • tout d’abord, une introduction globale sur la question des impacts environnementaux du numérique sera présentée ;
  • ensuite, cette question des enjeux environnementaux sera déclinée selon plusieurs domaines d’applications. Entre autres, nous aborderons les domaines suivants :
    • consommation énergétique du point de vue du matériel ;
    • enjeux environnementaux de l’IA ;
    • blockchain et crypto-monnaies ;
    • cloud et stockage des données.

Nous aborderons également dans ce module des questions autour de l’écoconception, de l’analyse de cycle de vie et de sobriété du code.

Pour l’année 2022-2023, le cours aura lieu le mardi de 15h à 18h, à partir du 31 janvier 2023.

Aucun prérequis n’est nécessaire pour ce cours. Une connaissance basique des enjeux environnementaux (climatiques, énergie, limites planétaires) peut être un plus, mais n’est pas formellement nécessaire. Nous ferons quelques rappels en première séance. Au besoin, on pourra consulter le MOOC de Gaëll Mainguy (cf bibliographie ci-dessous).

Ce module a déjà eu lieu en 2021-2022, avec un programme sensiblement différent. Vous pouvez accéder à la page de cours de l’an dernier en cliquant sur le lien ci-dessous :

Page de cours 2021-2022

Évaluation du module

Le module est évalué sur la base d’un rapport à rendre, et d’une soutenance, qui aura lieu à la fin du module.

Toutes les modalités d’évaluation sont indiquées sur la page accessible au bout du lien ci-dessous :

Modalités d’évaluation du module

Organisation détaillée du cours

Séance 1 − Introduction aux impacts environnementaux du numérique

Mardi 31 janvier (15h-18h), D111

Intervenant : Sylvain BOUVERET, Maître de Conférences LIG / Ensimag

Ce cours est une introduction aux impacts environnementaux du numérique. Le cours est organisé en quatre parties principales. Tout d’abord, nous dressons un panorama de l’écosystème numérique mondial et français, en présentant quelques chiffres et ordres de grandeurs sur le nombre de dispositifs numériques ou l’utilisation des réseaux par exemple.

Après cette revue de l’écosystème numérique, nous faisons un bref état des lieux de l’état du système planétaire. Cet état des lieux aborde la question climatique, mais évoqué également les autres limites planétaires.

Dans la troisième partie, nous entrons dans le vif du sujet en présentant les aspects principaux des impacts environnementaux directs du numérique. Cette présentation est organisée autour de toutes les phases du cycle de vie des services et des équipements.

Enfin, nous abordons dans la toute dernière partie l’importante question des effets rebonds ou indirects liés à l’utilisation des technologies numériques.

Ce cours d’introduction est ponctué de questions posées sous forme de QCM interactif.

Ressources associées :

Titre Lien
Planches de la présentation ImpactNumerique.pdf

Séance 2 − Mesure de consommation énergétique (TP)

Mardi 7 février (15h-18h), E103

Intervenante : Mathilde JAY, doctorante LIG / Inria / ENS Lyon

L’objectif de cette séance est d’introduire en pratique quelques méthodologies de mesure de consommation électrique de dispositifs électroniques et de programmes. Dans une première partie, nous utiliserons des wattmètres pour évaluer la consommation électrique de divers appareils. Puis nous nous pencherons sur l’analyse de consommation de programmes avec des sondes logicielles.

Le TP se fera sur les machines de l’Ensimag.

Ressources associées :

Titre Lien
Introduction à la mesure de consommation par sondes logicielles 04-mesure-conso.html
L’énoncé du TP index.html

Séance 3 − Consommation énergétique des calculateurs numériques : technologies d’implantation et architectures matérielles

Mardi 21 février (15h-18h), D208

Intervenant : Frédéric PÉTROT, professeur TIMA / Ensimag

Cette intervention s’intéresse aux fondamentaux de l’exécution d’un programme sur un ordinateur : après le boulier et les relais électro-mécaniques, l’invention du transistor CMOS en 1959 à révolutionné le monde du calcul et du contrôle. Nous survolerons les différentes stratégies d’implantation des programmes et évaluerons leurs performances en terme d’efficacité temporelles et énergétiques.

Nous mettrons un focus pratique sur les ordinateurs “traditionnels” avec un petit TP dont le support est disponible ici : https://github.com/fpetrot/nr-archi.git

Ressources associées :

Titre Lien
Planches de la présentation Petrot_ENSIMAG.pdf
What Every Programmer Should Know About Memory (papier d’Ulrich Drepper) https://lwn.net/Articles/250967/
Site Web de Brendan Gregg (perf et optimisations variées…) https://www.brendangregg.com/overview.html

Séance 4 − Principes de sobriété du code

Mardi 28 février (15h-18h), D208

Intervenants :

  • Khaled ABDELKAFI, Managing Software Engineer (Software Craftsmanship Expertise Unit) chez Capgemini
  • Thomas GROHANDO, Operation Lead - Applied Innovation Exchange chez Capgemini

La séance sera découpée en 2 parties distinctes. La première partie sera consacrée à l’introduction aux concepts du Craftmanship, Clean Code & Clean Design, et aux principes SOLID. La question de l’impact environnemental d’un code clean, sobre, simple et concis sera également abordée.

La seconde partie (à distance) sera consacrée à la présentation de Greensight Sonar. Greensight Sonar est un plugin de Sonarqube permettant aux équipes de développement de scanner le code d’un projet afin de vérifier et faciliter l’application d’un panel de bonnes pratiques d’écoconception.

Ressources associées :

Titre Lien
Planches de la présentation Sobriété du Code Abdelkafi_ENSIMAG.pdf (sur demande)

Séance 5 − Écoconception logicielle

Mardi 7 mars (15h-18h), D211 et D213

Intervenantes :

  • Audrey LEMINEUR, Business Analyst - Business & Digital Transformation chez Capgemini
  • Caroline THOMET, Service Line Manager Digital Technologies & Cloud chez Capgemini

L’objectif de cette séance est d’aborder la question du numérique responsable et de l’écoconception logicielle du point de vue de l’entreprise. Dans une première partie, nous introduirons le sujet sous l’angle de la législation et des travaux du GR491 de l’Institut du Numérique Responsable.

La seconde partie du cours sera consacrée à la découverte du monde du numérique responsable en entreprise grâce à un jeu sérieux : Reset. Ce jeu sérieux, conçu par Capgemini entre autres à partir des recommandations du GR491 de l’INR, a pour objectif de montrer sous quels aspects les notions d’écoconception se déclinent dans un projet de développement de service numérique, selon les différents rôles au sein du projet.

Ressources associées :

Titre Lien
Planches de la présentation Thomet_Lemineur_ENSIMAG.pdf (sur demande)

Séance 6 − ACV de service numérique

Mardi 14 mars (15h-18h), à distance

Intervenante : Caroline VATEAU, Directrice Numérique Responsable chez Capgemini

Compréhension des enjeux environnementaux du secteur numérique et de la digitalisation des activités. Découverte de la méthode ACV et de comment l’appliquer à un service numérique. Module illustré d’exercices et de retours d’expériences.

Séance 7 − Promesses et (dés)illusions : une introduction technocritique aux blockchains

Mardi 21 mars (15h-18h), D109

Intervenant : Pablo RAUZY, Maître de Conférences Université Paris 8

« Une blockchain est un registre distribué et immuable dans lequel sont écrites des informations qui font consensus. ». Dans cette présentation, nous commencerons par donner du sens à cette phrase et à l’ensemble des termes qui y sont employés, en nous efforçant quand c’est nécessaire de rendre accessibles les notions informatiques (comme la décentralisation, la distribution, l’immuabilité, ou le consensus) et le fonctionnement technique des outils cryptographiques sous-jacents (comme les condensats, les signatures, ou la preuve de travail ou d’enjeu). L’objectif de cette introduction sera d’atteindre une compréhension réelle de ce qu’est une blockchain.

Ainsi équipé·es, nous discuterons ensuite de ce que les blockchains permettent effectivement d’accomplir, et donc surtout ce qu’elles ne permettent pas. Nous questionnerons alors les utilisations qui en sont proposées en nous concentrant sur des cas d’usage typiques des blockchains que nous étudierons plus en détails : les « cryptomonnaies » bien sûr, la certification de documents (avec l’exemple des diplômes), et nous mentionnerons également le cas des NFT ou encore du vote électronique. Cela nous permettra en conclusion de questionner de manière générale le caractère d’« innovation de rupture » que l’on associe souvent à cette technologie.

Ressources associées :

Titre Lien
Planches de la présentation intro-technocritique-blockchains.pdf
Preprint du papier associé https://pablo.rauzy.name/research.html#rauzy2023blockchains
Le site Pavillon Rouge & Noir (blockchain et autres) https://pablockchain.fr/

Séance 8 − Le code nous gouverne-t-il ?

Mardi 28 mars (15h-18h), H203

Intervenant : Cédric LAURADOUX, chargé de recherche INRIA - Privatics

En 2000, Lawrence Lessig a posé la question de la gouvernance du code ou de la gouvernance par le code dans son célèbre article Code is Law.

Où en sommes nous aujourd’hui ? Le code nous gouverne t’il déjà ? Nous essayerons de voir comment le monde numérique a évolué en 20 ans avec l’émergence des règlements sur les données ou sur l’intelligence artificielle.

Séance 9 − Comment le numérique a transformé la publication scientifique en unité de comptage ?

Mardi 4 avril (15h-18h), D109

Intervenant : Cyril LABBE, Professeur LIG / Université Grenoble-Alpes

A quoi sert une publication scientifique et les références qui l’accompagnent ? initialement, à diffuser le savoir et les découvertes. Avec l’apparition des grands systèmes d’information, elles sont devenues des unités de comptage à la base de l’évaluation des chercheurs et des universités. Ce nouvel usage de la publication scientifique a déclenché l’émergence de nombreuses dérives : génération automatique aléatoire, erreurs, expressions torturées,… La séance propose une exploration d’un des côtés obscurs de la publication scientifique et des usages des systèmes d’information qui les recensent.

Séance 10 − Cloud et stockage des données

Mardi 18 avril (15h-18h), D109

Intervenant⋅es : Yves DENNEULIN et Claudia RONCANCIO, professeur⋅es LIG / Ensimag

Ressources associées :

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Planches de la présentation Roncancio_ENSIMAG.pdf (sur demande)

Séance 11 − Soutenances-débats

Mardi 25 avril (15h-18h), D111

Cette séance sera consacrée aux soutenances du cours. Toutes les modalités d’évaluation sont indiquées ici : Modalités d’évaluation du module