Innovation

Retour sur le salon I/ITSEC 2015 : les technologies de simulation

26 janvier 2016

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Retour sur le salon I/ITSEC 2015 : les technologies de simulation

Dans le film Matrix, le personnage principal, Neo, comprend que le monde réel dans lequel il vit depuis toujours n’est qu’une simulation, générée par un ordinateur.

Les films de science-fiction comme Matrix évoquent une technologie qui s’est transformée en un outil de calcul puissant capable de modéliser des systèmes, des environnements et des situations. Il s’agit de la simulation. Les techniques de modélisation assistée par ordinateur et les interfaces humain-machines (IHM) sont utilisées pour créer l’expression d’un élément particulier. La simulation peut être exploitée dans plusieurs industries : de la santé, à la fabrication et conception, jusqu’à la défense où l’entraînement dans des environnements virtuels en est la parfaite illustration.

La défense est un secteur qui fait de plus en plus appel aux technologies de simulation assistée par ordinateur pour l’aider à gérer la complexité des opérations. Le 36ème Marine Corp. Commandants Planning Guidance américain (guide de planification des commandants du corps de la marine) utilise notamment des technologies de simulation pour mieux s’entraîner aux nouvelles formes de guerre moderne. Les nouvelles menaces telles que le terrorisme et les conflits géopolitiques sont à l’origine d’opérations militaires de plus en plus imprévisibles et dont le champ d’action ne cesse de s’étendre. Le recours à des méthodes de simulation se généralise pour fournir un entraînement modelé en fonction des différents types d’environnements auxquels les troupes modernes sont confrontées. Les exercices assistés par ordinateur (CAX) s’appuient sur ces environnements virtuels très complets et variés, réalistes, avec des arbitrages de la confrontation des modèles en temps réel. Le passage au réel, c’est-à-dire la réalisation des missions sur le terrain est alors facilitée.

Bien évidemment, Les armées françaises utilisent également la simulation de façon très intense avec près de 350 systèmes de simulation pour l’entraînement et l’aide à la décision. Ce deuxième domaine d’utilisation encore peu développé répond toujours à des applications très spécialisées. Ainsi, par exemple, dans les systèmes d’informations, la simulation permet d’aider à modéliser les réseaux de communication, colonne vertébrale des opérations. Ce type de simulation offre une vision intelligente de l’évolution des variables environnementales et opérationnelles. Ce théâtre virtuel, véritable maquette de l’opération, permet  d’évaluer l’impact des différents ordres et structures de commandement. Cette simulation d’environnement soutient le décideur en apportant des éléments de réflexion fondés sur la mise en œuvre de scénarios hypothétiques.

Quelques tendances et perspectives

Au cours des dernières années, le développement des nouvelles technologies ou le développement des performances comme l’augmentation de la puissance de calcul et l’apparition d’algorithmes d’apprentissage automatique plus pointus (« Deep Learning ») permettent des modélisations de plus en plus complexes. Grâce à ces progrès, des cas d’utilisation bénéficient davantage de nouveaux environnements plus réalistes avec des informations de plus en plus précises et des analyses plus approfondies et pertinentes.

La réalité virtuelle (VR en anglais) est un exemple de ces perspectives.  Par exemple, la réalité virtuelle trouve de nouvelles applications grâce au développement d’interfaces “cerveau-machine” (capture des ondes cérébrales) et la reconnaissance vocale. Ces évolutions associées à l’augmentation des performances des ordinateurs, laissent présager d’une exploitation encore plus poussée  de la simulation.

La réalité virtuelle contribue également à déterminer les compétences nécessaires pour intervenir dans un contexte spécifique. Cette technologie s’avère particulièrement utile pour la formation tactique et la coordination de groupes armés. Les systèmes de “VR” offrent la possibilité de générer plusieurs types d’environnements et de supporter l’insertion d’un grand nombre de spécificités et d’opérateurs. Ils procurent ainsi une multitude d’opportunités d’entraînement.

Les interfaces haptiques à retour d’effort dans la chirurgie : grâce à cette technologie, l’utilisateur peut ressentir une sensation en fonction de l’action qu’il effectue. L’appareil haptique classique repose sur une interface homme-machine qui renvoient une perception des forces et des résistances selon les mouvements de l’utilisateur.

En chirurgie, ces appareils permettent de s’entraîner aux gestes précis en entraînant l’opérateur à des cas médicaux difficiles à trouver en réalité et sur lesquels il est hors de question de s’entraîner. La télé-chirurgie est un cas d’application qui s’y prête particulièrement bien. La chirurgie laparoscopique (technique chirurgicale de diagnostic et d’intervention sur la cavité abdominale) est un des domaines du secteur médical qui a réussi à entraîner des chirurgiens au moyen de la simulation basée sur la technologie haptique. La possibilité de reproduire les perceptions tactiles et les sensations d’une procédure particulière explique l’engouement de telles simulations pour l’entraînement des chirurgiens. Les étudiants en chirurgie peuvent simuler de nombreuses opérations et acquérir ainsi de l’expérience sans pratiquer d’intervention sur un patient réel.

La chirurgie cérébrale est un autre domaine de la chirurgie qui utilise la simulation haptique comme méthode d’entraînement, notamment pour le retrait des tumeurs cérébrales. Ce type de chirurgie est très complexe et la phase d’apprentissage des neurochirurgiens, qui repose essentiellement sur des observations, est très longue. L’utilisation de la simulation haptique dans ce domaine offre à l’étudiant en chirurgie une méthode d’entraînement plus interactive et moins intrusive. Il peut ainsi réduire la durée de la phase d’apprentissage, avoir une perception plus réaliste des procédures chirurgicales et bénéficier d’un « entraînement sans souffrance ».

I/ITSEC Conference 2015

L’I/ITSEC Conference est le rendez-vous annuel dédié au secteur de la simulation de défense. C’est le  plus important salon international sur le sujet. Cet événement a accueilli 17 000 visiteurs, plus de 200 exposants et une centaine de conférences pendant quatre jours.

Comme tous les ans, le salon a réuni un nombre important d’experts militaires français dont des représentants de l’armée française, de la Direction Générale de l’Armement (DGA) et de l’industrie parfois soutenu par du personnel militaire pour valoriser de leur expérience les produits utilisés par l’armée française.

Le salon fut l’occasion de découvrir les nouvelles technologies, d’aborder des problématiques actuelles et de nouveaux cas d’utilisation que la simulation peut résoudre avec de nouvelles solutions.

Ce salon s’avère  aussi être le lieu propice pour rencontrer les experts français de la DGA, des forces armées et de l’industrie grâce au rassemblement des principaux acteurs de la veille technologique et de la simulation.

Sopra Steria et l’écosystème de la simulation

L’écosystème industriel de la simulation est composé de quatre types d’acteurs :

  • Les petites et moyennes entreprises (TPE et PME) qui développent des briques technologiques de simulation et proposent parfois des produits ;
  • les “systémiers” qui intègrent des briques technologiques développées par eux-mêmes ou par les PME pour créer des produits auquel il faut trouver le besoin client correspondant ;
  • des entreprises de service numérique comme Sopra Steria spécialisées dans l’étude et la capture des besoins clients pour ensuite réaliser des solutions sur mesure ;
  • les clients sont les acteurs institutionnels, comme la DGA, les forces armées utilisateurs de technologies de simulation ainsi que les industriels en sous-traitance.

En France, une association permet à tous ces acteurs de se rencontrer. C’est le groupe ADIS (Armées, Académie, DGA, Industrie pour la simulation) une institution créée il y a 20 ans et qui regroupe environ 125 sociétés ou organismes membres dont 85 de l’industrie. Le groupe ADIS a pour objectifs de coordonner et promouvoir l’utilisation des technologies de simulation à des fins militaires. Au cours des activités, les membres du groupe se réunissent pour partager les connaissances, pour s’informer sur la disponibilité de solutions, pour analyser les technologies et les besoins, pour procéder à des évaluations de standards ou pour créer des documents utiles à la communauté. Le prochain rendez-vous majeur du groupe ADIS sera Eurosatory au mois de juin où les membres se retrouvent pour organiser un séminaire, le SimDef, dans lequel il y aura des démonstrations et un concours innovation.

Fort de sa de sa présence en France, de sa dimension internationale et de son expertise dans les nouvelles technologies, Sopra Steria est à même d’intervenir sur tout le territoire national et sur la plupart des projets. Sopra Steria construit des solutions sur mesure aux besoins de services en formation, en entraînement, en aide à la décision et en ingénierie, en s’appuyant sur des technologies de simulation (simulation based services).

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