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# Biologie# Biologie du développement

Gérer la technologie pour des solutions environnementales

Une approche systématique pour développer des technologies de protection de l'environnement.

Luz Valerie Pascal, I. Chades, M. P. Adams, K. Helmstedt

― 8 min lire


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Notre planète est confrontée à de sérieux problèmes qui affectent l'environnement, comme la perte d'espèces, le changement climatique et le risque accru de maladies. De nouvelles technologies pourraient nous aider à lutter contre ces enjeux, comme des moyens de capturer le carbone pour combattre le changement climatique, des méthodes pour aider les espèces vulnérables à s'adapter et de nouveaux processus pour développer des vaccins. Cependant, créer et utiliser ces technologies est souvent incertain et peut échouer pour diverses raisons.

Pourquoi les technologies échouent

Il y a deux raisons principales pour lesquelles le Développement technologique peut mal tourner. D'abord, beaucoup de projets en recherche et développement (R&D) ne réussissent pas. Seulement une petite partie, environ 20 %, de tous les projets pharmaceutiques aboutissent finalement. Ça veut dire que même avec tous les efforts pour créer de nouvelles technologies, il y a une forte chance qu'elles ne fonctionnent pas.

Ensuite, même quand une technologie est développée, c'est compliqué de prédire quel effet elle aura une fois utilisée. C'est particulièrement vrai quand la technologie interagit avec des systèmes complexes, comme les Écosystèmes. À cause de ces incertitudes durant le développement et le Déploiement, les décideurs galèrent souvent pour savoir combien de temps continuer à investir dans de nouvelles technologies. Ils ont besoin d'un moyen de déterminer quand il serait préférable d'arrêter d'investir.

Une approche intelligente pour la prise de décision

Pour aider à résoudre ce problème de prise de décision, on peut utiliser une méthode appelée gestion adaptative, qui s'appuie sur des insights de l'intelligence artificielle. Cette méthode nous aide à créer des lignes directrices sur comment investir dans de nouvelles technologies en fonction de différents facteurs, y compris la technologie elle-même et le système spécifique qu'elle impactera.

Cette approche peut améliorer la planification en aidant à déterminer le meilleur moment pour déployer de nouvelles technologies afin de maximiser les bénéfices tout en tenant compte des incertitudes. Par exemple, on peut se concentrer sur la Grande Barrière de Corail en Australie, qui est vitale pour la biodiversité mais menacée par le changement climatique et d'autres pressions.

Planification du développement technologique

Pour décider combien de temps on devrait travailler sur une technologie, faut prévoir deux choses : si la technologie va être développée avec succès et quels bénéfices elle va apporter si elle est utilisée. Cependant, les recherches actuelles manquent de méthodes fiables pour prédire ces résultats efficacement. Bien qu'il existe des modèles qui prennent en compte l'incertitude dans le développement technologique, ils supposent souvent une structure fixe pour la façon dont les technologies se développent. En réalité, les incertitudes peuvent mener à de mauvaises décisions.

Même en tenant compte des incertitudes dans le développement, ne pas adresser les incertitudes sur ce qui se passe après le déploiement peut donner des résultats négatifs. Par exemple, un type de hameçon conçu pour protéger les tortues de mer a fini par capturer de nombreux requins menacés à la place.

Utilisation de la gestion adaptative

La gestion adaptative est une méthode souvent recommandée en écologie pour gérer des systèmes qui changent constamment et sont incertains. En utilisant ce cadre, on peut trouver les meilleures façons d'investir dans le développement et le déploiement des technologies. Ça nous permet de maximiser les bénéfices attendus dans le temps, tout en prenant en compte les réponses incertaines du système face aux actions de gestion.

Dans ce cas, on considère le développement et le déploiement technologique comme deux problèmes connectés et on les résout en utilisant une approche structurée. D'abord, on alloue les ressources pour développer une technologie, même s'il y a incertitude sur sa réussite. Le résultat de cette partie dépend des bénéfices attendus qu'on espère tirer de l'utilisation de la technologie.

Exemple concret : La Grande Barrière de Corail

La Grande Barrière de Corail est un écosystème crucial qui soutient de nombreuses espèces marines et a une valeur économique significative. Cependant, elle fait face à de nombreuses menaces, comme le changement climatique et la pollution. Développer de nouvelles technologies pour protéger cet écosystème pourrait aider à retarder ou prévenir son effondrement.

À l'étape de planification, il est essentiel de prendre en compte les coûts associés au développement et au déploiement des technologies. Les coûts moyens pour le développement technologique sont d'environ 5 millions AUD par an, tandis que les coûts de déploiement peuvent atteindre environ 10 millions AUD par an. Ces chiffres soulignent l'importance de prendre des décisions éclairées sur le moment d'investir.

Modélisation du développement technologique

On peut modéliser le développement d'une nouvelle technologie comme un système qui passe de pas prêt à prêt. Au fur et à mesure qu'on développe la technologie, on reçoit des retours sur son succès. Ces retours nous aident à ajuster nos croyances sur la réussite ou l'échec de la technologie.

La stratégie optimale prend en compte le coût du développement et les bénéfices attendus du déploiement. Si la technologie prend trop de temps et montre des signes d'échec, il pourrait être préférable d'arrêter d'investir. L'important est de trouver le bon équilibre entre le succès potentiel de la technologie et les coûts impliqués.

Prise de décision sur le déploiement

Une fois qu'on a une technologie prête à l'emploi, le prochain défi est de décider comment et quand la déployer. Les bénéfices qu'on tire du déploiement de la technologie dépendent de son efficacité à résoudre les problèmes en cours. On doit aussi garder à l'esprit que la réponse de l'écosystème à la technologie est incertaine.

En employant la gestion adaptative pour la phase de déploiement, on peut déterminer les meilleurs moments pour déployer la technologie en fonction de la santé actuelle de l'écosystème et des bénéfices attendus. Ce processus de décision nous permet de maximiser les avantages du déploiement de la technologie tout en prenant en compte son efficacité.

L'influence des croyances

Les croyances des décideurs sur l'impact potentiel de la technologie jouent un rôle majeur dans la détermination des stratégies de déploiement. Si un décideur croit fermement que la technologie peut restaurer et protéger un écosystème, il est plus enclin à agir sur cette croyance. À l'inverse, s'il doute de l'efficacité de la technologie, il pourrait hésiter à la déployer.

L'exemple de la Grande Barrière de Corail montre que, quand on croit en l'utilité de la technologie, la déployer peut avoir du sens. Si l'écosystème ne montre aucune amélioration après plusieurs tentatives de déploiement, il peut être judicieux d'arrêter d'utiliser cette technologie.

Leçons apprises

Notre approche nous permet de définir un temps maximum pour le développement technologique, qui est déterminé par divers facteurs comme la probabilité perçue de succès et les coûts impliqués. Ce délai fournit aux décideurs un indicateur clair de quand ils devraient envisager de réaffecter leurs ressources à d'autres projets.

En adressant les incertitudes inhérentes à la R&D, on comble une lacune dans la littérature actuelle et on propose un cadre de prise de décision plus robuste. Ce cadre est bénéfique pour de nombreux domaines, y compris la conservation de la biodiversité et le développement technologique.

Conclusion

En résumé, nos découvertes soulignent le besoin d'une approche systématique pour gérer le développement et le déploiement de nouvelles technologies, surtout dans des écosystèmes complexes comme la Grande Barrière de Corail. En adoptant la gestion adaptative, on peut mieux allouer des ressources limitées et renforcer la résilience des écosystèmes vitaux. Alors qu'on continue à faire face à des défis environnementaux pressants, des stratégies comme celles-ci seront essentielles pour orienter les investissements dans des technologies qui peuvent conduire à des bénéfices significatifs et durables.

Source originale

Titre: Developing new technologies to protect ecosystems: planning with adaptive management

Résumé: Technology development is an essential investment for policymakers to address contemporary global crises, including climate change, biodiversity loss, the energy transition, and emergent infectious diseases. However, investing limited resources in the development of new technologies is risky. The research and development process is unpredictable, with unknown timelines and outcomes. In addition, even after successful development, the effects of deploying a new technology remain uncertain. When confronted with these uncertainties, policymakers must determine how long they should allocate resources to developing new technologies. Informed decisions require anticipating possible successes and failures of both technology development and deployment, which is a challenging optimisation task when managing dynamic systems, such as threatened ecological systems. Using an adaptive management approach from Artificial Intelligence, we discover a time limit new technologies should be developed for, which balances costs, benefits, and uncertainties during development and deployment. We extract clear and transparent general rules for investing in new technologies, building on an analytical approximation. Using Australias Great Barrier Reef as a case study, we demonstrate how characteristics of the managed system influence the optimal investment strategy. Our approach can inform the development of new technologies in multiple domains including biodiversity conservation, public health, energy production, and the technology industry more broadly. SignificanceTechnology development is essential to address the crises our world faces, such as ecosystem collapse. With limited resources, policymakers must decide whether to invest in developing new technologies and, if ever, when to stop. Informed decisions require anticipating possible failures of both technology development and deployment, a challenging task when dealing with changing systems. Using an Artificial Intelligence approach, we find a time limit for technology development that depends on characteristics of the managed ecosystem. This work can guide technology investments in many domains such as biodiversity conservation, epidemiology, energy production and the technology industry more broadly.

Auteurs: Luz Valerie Pascal, I. Chades, M. P. Adams, K. Helmstedt

Dernière mise à jour: 2024-10-28 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.619976

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.24.619976.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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