• Leur premier pari est celui des communications sémantiques : demain, les réseaux transporteront le sens des données afin d’adapter la communication à l’usage qui sera fait du message.
• L’objectif est également de concevoir les futures infrastructures de télécommunications, plus sobres, plus intelligentes et nativement adaptées aux besoins de l’IA.
Ce rapprochement entre une entreprise de la tech et une institution de recherche ne doit rien au hasard. Depuis des années, les équipes d’Orange à Meylan et celles du CEA Leti à Grenoble se croisent dans les projets européens phares des réseaux du futur (la 6G). « Le point de rencontre est ancien : à travers des projets européens comme Hexa-X, nous avions déjà des sujets en commun avec le CEA. On a découvert beaucoup de points d’accroche, sur les thématiques comme sur la vision d’ensemble », explique Quentin Lampin, chercheur sénior chez Orange. Il dirige le laboratoire avec Emilio Calvanese Strinati, directeur scientifique au CEA Leti, qui précise cette vision d’ensemble commune : « La nécessité d’aligner sémantiquement la représentation des messages, leur interprétation et leur usage, ainsi que le besoin de développer des plateformes de démonstration capables de mettre en évidence l’intérêt opérationnel et les bénéfices concrets des communications sémantiques. »
Demain, les réseaux ne transporteront plus seulement des bits, mais du sens.
Il rappelle que, côté CEA, l’expertise s’est construite sur près d’une décennie : « Nous avons lancé les activités sur la sémantique dès 2016, et les premiers vrais résultats sont arrivés à partir de 2021, quand nous avons commencé à définir les modules de base d’un système de communication sémantique. » Le cadre choisi en découle. « Un labo commun, c’est avant tout une collaboration entre deux entités sur une thématique, avec des objectifs révisés chaque année, plutôt qu’une prestation qui viserait un résultat précis », précise Quentin Lampin.
Transmettre le sens plutôt que le bit
Les réseaux de communication actuels ont été conçus avec un objectif principal : garantir la reproduction fidèle de chaque bit transmis. La communication sémantique, elle, ne cherche plus à garantir une reproduction parfaite des données et juge un message bien reçu lorsque le récepteur en comprend correctement le sens, même si tous les bits n’ont pas été reproduits fidèlement. Encore faut-il que l’émetteur et le récepteur partagent la même grille de lecture. « Le problème clé, c’est l’alignement sémantique. Si deux personnes se disent « on se voit le week-end », l’une venant d’une culture occidentale, l’autre du monde arabe, le mot est parfaitement transmis, mais elles ne se comprennent pas », illustre Emilio Calvanese Strinati. « Nous avons inscrit deux objectifs concernant les représentations sémantiques : comment on les encode et comment on les compresse pour les transmettre ? On souhaite également travailler sur le plan de contrôle sémantique, à savoir l’ensemble des mécanismes qui rendent ces communications possibles dans le réseau », détaille Quentin Lampin.
Des réseaux plus frugaux
L’enjeu énergétique est central : en ne transmettant que l’essentiel, la sémantique réduit fortement les volumes de données. « Dans certains contextes, on peut réduire d’un facteur 1000 la quantité d’informations à transmettre pour une information équivalente », avance Emilio Calvanese Strinati. Le gain n’est pourtant pas gratuit. « L’énergie par bit transmis peut augmenter, parce qu’on rajoute une couche de codage et de décodage. Mais le nombre de bits nécessaires pour atteindre un objectif est tellement réduit qu’au total, on diminue fortement l’énergie dépensée. » Pour Orange, note Quentin Lampin, les projets intègrent par principe la frugalité, donc « la représentation sémantique, c’est aussi un moyen d’extraire l’information réellement pertinente pour un usage donné ; si l’on ne transmet que ce qui est utile, ce sont autant de ressources réseau économisées ».
Des enjeux de standardisation
Face aux géants de l’IA, Orange ne vise pas à concurrencer les fournisseurs de modèles, mais à définir les règles du jeu. « Notre objectif n’est pas de proposer des modèles. Comme dans la vidéo, nous ne jouons pas le rôle de Netflix, mais celui des instituts de standardisation comme MPEG, qui définissent les encodages et les mécanismes pour adapter le flux aux ressources du réseau », résume le chercheur d’Orange. La bascule vers des communications sémantiques dans plusieurs années annonce une réorganisation des infrastructures, à mesure que l’IA se rapproche de l’utilisateur. « On va voir apparaître l’équivalent des CDN, mais pour des modèles au plus près des utilisateurs : de petits modèles capables de traiter la plupart des tâches, qui ne sollicitent des modèles plus lourds que lorsque c’est nécessaire », ajoute-t-il.
Deux cultures, une masse critique
Les deux partenaires veulent peser sur une compétition mondiale qui s’accélère. « L’enjeu, c’est de fédérer deux équipes leaders pour créer une masse critique et ne pas perdre la course face à l’accélération industrielle. Nous avons été précurseurs, mais l’intérêt de l’industrie est aujourd’hui très fort, voire plus important que la compétition académique », explique Emilio Calvanese Strinati. La complémentarité des compétences est donc au cœur de cette alliance : « Les équipes d’Orange ont des compétences très pointues en IA appliquées aux systèmes de communication, notamment sur les agents IA. Pour nous, c’est une vraie complémentarité. » Pour les cinq prochaines années, le laboratoire AI-Native Communications ancre cette ambition dans une logique de souveraineté : permettre à la France et à l’Europe de contribuer activement à l’élaboration des standards des réseaux intelligents de demain.
Quentin Lampin
