À la fin des années 1990, Melike Erol-Kantarci, alors étudiante à l’Université technique d’Istanbul, obtenait son premier téléphone cellulaire : un Motorola encombrant, que du son et des textes à la vitesse 2G. Elle avait découvert sa vocation, une passion pour les réseaux attisée par un cours donné par celui qui allait bientôt devenir son directeur de thèse de doctorat.
L’étudiante devenue professeure d’ingénierie est aujourd’hui titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur l’intelligence artificielle et les réseaux sans fil intelligents de nouvelle génération. Son équipe de laboratoire imagine de puissantes possibilités pour le réseau sans fil 6G, successeur du réseau 5G actuellement en déploiement (« G » pour « génération »).
« Nous ne voyons que la pointe de l’iceberg quant aux applications possibles du réseau actuel, sans parler du 6G. Avec ce prochain réseau, nous aurons peut-être accès à des communications holographiques, espère Mme Erol-Kantarci en pensant à son enseignement en ligne actuel, pandémie oblige. Mon hologramme apparaîtrait devant mes étudiants comme s’ils se trouvaient dans une salle de classe. »
Comme son sujet de recherche, les travaux de la professeure sur le sans-fil sont numériques : elle utilise un logiciel spécialisé pour construire des réseaux « jumeaux numériques » 5G et 6G à partir de véritables données de réseau. Ces données comprennent les millions d’algorithmes qui dirigent le trafic numérique vers une station de base sans fil. Ce sont les algorithmes qui contrôlent tout, du routage à la programmation de milliards de paquets numériques de texte, de voix et de données provenant de nos innombrables appareils sans fil.
La chercheuse explore comment optimiser ces algorithmes en les « entraînant » au moyen de l’apprentissage profond par renforcement, un sous-domaine de l’intelligence artificielle (IA). « Cette technique imite l’apprentissage humain », explique-t-elle, illustrant que l’algorithme s’améliore de la même manière qu’un enfant apprend par expérience à ne pas toucher un rond chaud de la cuisinière.
Le réseau 4G (LTE) actuel peut atteindre au mieux une latence de 20 millisecondes (millionièmes de seconde), le temps nécessaire pour acheminer un paquet de données. Mme Erol-Kantarci révèle que, avec le 6G, les chercheurs en technologie sans fil espèrent réaliser « le rêve d’une latence d’une milliseconde, et même moins », une vitesse qui pourrait permettre des applications comme le contrôle sans fil de voitures, les jeux de réalité virtuelle mobiles ou les réunions en 3D.
« En ce moment, nous en sommes à déterminer quelles parties d’un réseau 6G peuvent être optimisées au mieux grâce à l’IA », précise-t-elle, notant que ce travail s’appuie sur ses recherches plus larges sur la création de réseaux intelligents, y compris les réseaux électriques intelligents.
À l’École de science informatique et de génie électrique, l’ingénieure en communication sans fil dirige son propre réseau humain intelligent, le laboratoire NETCORE de recherche sur les systèmes et les communications en réseau. « Je me considère très chanceuse de travailler dans un tel foyer technologique à Ottawa », se réjouit-elle. Grâce au laboratoire, la chercheuse a noué des partenariats de recherche avec des entreprises de renommée mondiale dans le domaine des communications sans fil, notamment Ericsson, Nokia, Ciena et BlackBerry.
Comptant 14 chercheurs diplômés et de niveau postdoctoral, NETCORE est devenu un vivier de talents recherché autant par les étudiants que par l’entreprise. La chercheuse doit donc elle-même jongler quotidiennement avec ce que les ingénieurs du sans-fil appellent la « connectivité massive ».
« C’est un milieu bouillonnant, mais j’aime vraiment ça, confie-t-elle. J’adore travailler avec les étudiants, et surtout voir leurs yeux s’illuminer lorsqu’ils trouvent de nouvelles solutions aux problèmes les plus difficiles des réseaux sans fil. » Ou peut-être, dans un avenir pas si lointain, verra-t-elle l’étincelle de la découverte dans les yeux de leurs hologrammes?