Learning Home
contrat ANR, oct. 2021 - sept. 2025
Apprentissage coopératif et actif pour l'amélioration responsable des pratiques énergétiques dans le secteur résidentiel
Malgré les progrès de l'efficacité énergétique des bâtiments résidentiels, la consommation ne diminue pas comme prévu. Des solutions pour impliquer les habitants dans la sobriété et la flexibilité ont déjà été proposées mais elles reposent sur des modèles de connaissance du site. Or, chaque site est unique de par son architecture, ses équipements et ses capteurs mais aussi de par ses occupants. Les modèles de site ne sont généralement pas disponibles. LearningHome vise à développer un apprentissage coopératif et interactif pour que les habitants d'une maison se confrontent à un système interactif d'aide à la gestion de l'énergie(IHEMAS) afin d'obtenir des informations sur les activités des occupants et les compromis coûts/conforts préférés. LearningHome étend les concepts prometteurs ouverts par le projet ANR INVOLVED concernant les interactions en développant des solutions coopératives pour apprendre une représentation globale de l'homme et du système. L'objectif est d'identifier les pratiques ainsi que les activités des occupants en conciliant les perceptions de l'IHEMAS (et de ses capteurs plus ou moins nombreux) avec les perceptions des habitants. Ces perceptions seront traduites en étiquettes d'activités, intentions et préférences, en tenant compte de la volatilité de la mémoire des habitants et de leur consentement limité à interagir avec un IHEMAS. Cela induit des méthodes d'apprentissage avec des notifications ad hoc mais aussi des mécanismes d'adéquation entre les perceptions des habitants et celles de l'IHEMAS.
Il peut y avoir des divergences entre les perceptions de l'IHEMAS et celles des habitants à cause d'un trop faible nombre de capteurs ou d'une trop grande complexité dans les perceptions des habitants. Ces confusions doivent être résolues. En combinant les données des capteurs avec les étiquettes des occupants, on obtient un modèle grâce à des algorithmes d'apprentissage. Contrairement à l'approche INVOLVED, les explications et les conseils sont générés sans modèle physique a priori, mais en exploitant des situations similaires rencontrées. L'objectif est de concevoir une démarche exploratoire guidant les habitants dans la découverte des effets des actions dans des situations similaires. Les habitants seront donc mis en situation d'expérimentateurs de leur environnement et l'IHEMAS aura pour rôle d'enregistrer les expériences et de guider les habitants vers de nouvelles explorations.
Un système humain intelligent interactif (IIHS) va être conçu. Il incitera les habitants de bâtiments résidentiels à une gestion sobre de l'énergie par le biais d'une interaction avec l'utilisateur, ce qui les aidera à maintenir leur changement de comportement dans le temps. Selon J. Grudin, l'avenir de l'interaction homme-machine (IHM) réside dans des partenaires numériques intelligents. L'objectif est donc d'étudier les initiatives mixtes par le biais d'interactions symétriques de co-apprentissage : les deux parties s'informeront, s'expliqueront, demanderont, suggéreront et apprendront de l'autre. Il s'agit d'un nouveau paradigme pour l'IIHS, qui correspond bien à l'unicité de chaque foyer où la connaissance naît de la confrontation des parties. Notre hypothèse est que le co-apprentissage aura un effet multiplicateur sur l'engagement des utilisateurs, car il les replace dans la boucle de décision en leur permettant de contrôler les limites du système.
LearningHome va expérimenter sur le terrain différentes approches pour impliquer les occupants dans les bâtiments résidentiels collectifs. Différents leviers comportementaux vont être testés. Un des défis sera de mesurer l'impact de chaque levier sur les consommations énergétiques et le confort. L’évaluation des résultats suivra deux approches complémentaires : un protocole permettant de mesurer en quelques semaines les impacts énergétique d’un changement de pratique, puis les estimer sur une année, et l’analyse du comportement des foyers concernant les usages énergétiques.
Contact
Yann Laurillau, Gaëlle Calvary
Partenaires
6 Partners coordinated by Grenoble-INP/G-SCOP: Univ. Grenoble-Alpes/LIG/IIHM, Univ. Grenoble-Alpes/LIG/Aptikal, Univ. Grenoble-Alpes/GAEL, Kocliko company, University of Bordeaux/I2M