# Enseigner les enjeux sociétaux et environnementaux des algorithmes à travers un outil de navigation routière

Odile Bellenguez, Nadia Brauner, Christine Solnon, Alexis Tsoukias

► To cite this version:

Odile Bellenguez, Nadia Brauner, Christine Solnon, Alexis Tsoukias. Enseigner les enjeux sociétaux et environnementaux des algorithmes à travers un outil de navigation routière. ROADEF 2025: 26ème congrès annuel de la Société Française de Recherche Opérationnelle et d'Aide à la Décision, Feb 2025, Champs sur Marme, France. hal-05006132

HAL Id: hal-05006132

https://hal.science/hal-05006132v1

Submitted on 26 Mar 2025

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Enseigner les enjeux sociétaux et environnementaux
des algorithmes à travers un outil de navigation routière

Odile Bellenguez<fnref n="1" />, Nadia Brauner<fnref n="2" />, Christine Solnon³, Alexis Tsoukias⁴

¹ IMT Atlantique, LS2N, La Chantrerie, 4 rue Alfred Kastler, 44307 Nantes, France

² Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, G-SCOP, 38000 Grenoble, France

³ CITI, Inria, INSA Lyon, F-69621 Villeurbanne

⁴ CNRS-LAMSADE, PSL, Université Paris Dauphine, France

**Mots-clés** : Enseignement, Algorithmes de plus court chemin, Éthique

Nous présentons une étude de cas qui a fait l'objet de travaux pratiques dans différents contextes : licence universitaire d'informatique (cours optionnel de RO), école d'ingénieur (cours d'algorithmique à l'INSA de Lyon, cours de RO avancée à l'ENSIMAG <fnref n="1" />, et école thématique CNRS des GDR ROD et RADIA <fnref n="2" /> en 2023 sur la *Responsabilité des algorithmes : Enjeux Sociétaux et Environnementaux*. Notre objectif est de **partager notre expérience et nos supports pédagogiques** afin de permettre à la communauté RO d'enrichir ses enseignements sur les thèmes des enjeux sociétaux et environnementaux des algorithmes que nous enseignons.

# 1 Objectifs de l'activité et compétences à acquérir

L'objectif de l'étude de cas est de mettre en pratique un questionnement sur les enjeux so-
ciétaux et environnementaux lors de la conception ou de la mise en œuvre d'un algorithme
d'aide à la décision. Nous avons choisi d'ouvrir la boite d'un outil très populaire d'aide à la
navigation routière, informant l'utilisateur des conditions de trafic en temps réel, et proposant
des itinéraires entre une origine et une destination (type Waze, Google Maps ou Apple Plan).
L'originalité de cette approche est d'entrelacer les considérations techniques et scientifiques lors
de la mise en œuvre de l'outil (données nécessaires pour se localiser, algorithmes de chemins
optimaux, graphes d'état, etc.) et les enjeux environnementaux et sociétaux (prise de recul sur
les facteurs et effets de la prise de décision et de l'expertise technique). Au-delà des considéra-
tions techniques et scientifiques, il s'agit donc d'outiller la vigilance éthique des étudiants qui
seront amenés à concevoir des outils numériques d'aide à la décision ou à organiser et piloter
ces développements.

Les **compétences** à acquérir par les étudiants sont à la fois éthiques et techniques. Du point de vue **technique**, cette étude permet de consolider la compréhension des cas d'application et des preuves des algorithmes classiques de plus court chemin. Cette étude permet également de mettre en pratique un **questionnement éthique** en pensant les choix techniques au delà de la promesse qu'ils contiennent. L'étude s'adresse à des étudiants qui maîtrisent (ou développent leurs compétences sur) la partie technique. Elle leur permet de toucher du doigt les effets et les points d'attention lors du développement d'un tel outil. En tant qu'experts des aspects techniques, ils sont les mieux placés pour en connaître les limites, le coût, etc.

Les **supports** associés à cette étude de cas s'adressent à des enseignants d'informatique, d'intelligence artificielle, d'algorithmique ou de Recherche Opérationnelle qui souhaitent ouvrir leurs cours techniques vers des enjeux sociétaux et environnementaux. En s'appuyant sur

<footnote n="1">1. INSA : Institut National des Sciences Appliquées - ENSIMAG : École Nationale Supérieure d'Informa-
tique et de Mathématiques Appliquées</footnote>

<footnote n="2">2. GDR : Groupement de Recherche - ROD : Recherche Opérationnelle et Décision - RADIA : Raisonne-
ment, Apprentissage, et Décision en Intelligence Artificielle</footnote>
l'expérience conduite par les auteurs depuis plusieurs années, ils proposent des idées, des contenus, des scénarisations possibles, des questionnements, des références, des témoignages et un partage d'expérience puis une tentative de prise de recul sur l'utilisation de cette étude.

## 2 Le contenu : d'un problème technique à un enjeu de société

Cette étude de cas ayant été initialement utilisée dans des cours d'algorithmique, elle comporte une partie technique qui est ensuite questionnée d'un point de vue moral et analysée en termes d'impacts des choix techniques. L'objectif de l'outil considéré est de trouver le chemin le plus rapide entre deux points pour une heure de départ donnée. L'outil est pensé dans un contexte pratique. L'étudiant prend d'abord le rôle de l'expert technique qui propose l'outil puis élargit ce rôle aux différentes parties prenantes.

Il s'agit donc de bien comprendre les preuves des algorithmes adéquats de plus courts chemins (algorithme de Dijkstra ou A*) afin d'identifier ce qui reste valide et ce qui doit être adapté lorsqu'on choisit de complexifier le problème ou de rajouter des fonctionnalités. En l'occurrence, pour prendre en compte les conditions de circulation, les distances sur les arcs sont transformées en durées de traversée de l'arc, lesquelles dépendent de l'instant d'arrivée sur l'arc et nécessitent des adaptations de l'algorithme.

Cette analyse technique permet de mener à une réflexion sur le conflit induit par cette fonctionnalité entre l'intérêt individuel de l'utilisateur et le fonctionnement collectif. Les participants analysent les enjeux de la massification et de l'empilement (par ex. trafic important dans des lieux non prévus à cet effet) ; identifient les tensions entre les résidents et les utilisateurs de passage (bruit, coût de réparation des dégradations, etc.) ; puis comprennent comment ce logiciel fait évoluer l'organisation, la gestion et la représentation de l'espace public (développement urbain forcé, projet de vie en collectivité ou passage le plus rapide, etc.) ; jusqu'à remettre en cause la capacité des institutions publiques à coordonner des actions individuelles.

Une analyse de l'entrelacement des choix techniques et des impacts sociétaux sur d'autres enjeux est également proposée. L'idée est d'ouvrir le champ des possibles et de montrer que des choix ont été faits au sein d'un ensemble d'alternatives :

- **Autonomie des utilisateurs** : comment, pour obtenir une recommandation plus efficace, l'utilisateur perd une capacité cognitive (s'orienter), une partie de son agentivité (capacité d'auto-détermination face à l'outil) et de sa compréhension de la solution proposée (explicabilité et reproductibilité). La création et l'entretien d'une dépendance de l'utilisateur vis-à-vis de l'outil et, plus largement, la manipulation des utilisateurs sont analysés. Certains risques pratiques directs pour l'utilisateur comme les biais commerciaux sont identifiés.

- **Collecte de données** : Les informations réellement nécessaires pour une fonctionnalité donnée et les informations effectivement collectées sont comparées : par exemple, pour la fonctionnalité "se localiser" ou pour obtenir des informations en temps réel sur l'état du trafic, il est montré que les données collectées ne sont pas intrinsèquement liées à la fonctionnalité mais relèvent de choix techniques, économiques, politiques, etc.

- **Responsabilité** : La difficulté de situer la responsabilité dans des systèmes utilisés massivement est analysée.

- **Enjeux environnementaux** d'un tel outil à différents niveaux (environnement naturel du trajet, pression physique due aux besoins matériels, consommation énergétique). L'effet rebond et les risques d'impact environnementaux induits sont aussi analysés à travers la taxonomie proposée par Horner en 2016 [1].

## Références

[1] Horner, Nathaniel C, Arman Shehabi, and Inês L Azevedo (2016). Known unknowns : Indirect energy effects of information and communication technology. In : *Environmental Research Letters* 11.10, p. 103001.