SystemX lance le programme de recherche « intelligence artificielle et ingénierie augmentée »

L’Institut de Recherche Technologique SystemX, IRT dédié à l’ingénierie numérique des systèmes du futur, lance un vaste programme de recherche : intelligence artificielle et ingénierie augmentée (IA2).Ce programme vise à combiner les technologies de l’intelligence artificielle avec les méthodes déjà déployées par les ingénieries industrielles, afin d’en optimiser les performances opérationnelles mais aussi d’aider à la nécessaire transformation des métiers.

Le programme réunit une trentaine de partenaires industriels et académiques sur 5 ans. Il se compose de 6 projets R&D collaboratifs à finalités industrielles, basés sur des cas d’usage concrets, chapeautés par un projet amont de mise en commun des résultats scientifiques, coordonné par Marc Schoenauer, directeur de recherche d’Inria Saclay. Le premier projet « Hybridation Simulation Apprentissage », lancé dans le cadre de ce programme, démarre en février 2020.

A travers ce programme, SystemX propose de développer des solutions hybridant trois approches de modélisation et de simulation : la modélisation physique des systèmes, l’utilisation de connaissances métier ou de modèles de comportements exprimés par des experts, et les modèles d’apprentissage basés sur les données réelles que proposent aujourd’hui les technologies de l’intelligence artificielle.

« Pour la résolution d’un problème industriel, c’est généralement une approche unique qui est aujourd’hui utilisée, issue soit du calcul scientifique, soit de la représentation des connaissances, soit de l’apprentissage statistique. Utilisée isolément, chacune des trois approches, même bien outillée, trouve ses limites. Le programme IA2 ambitionne le développement et la mise en œuvre d’approches hybridant ces différents champs scientifiques. C’est l’un des rôles de l’IRT que de détecter les nouvelles avancées scientifiques et de réunir industriels et académiques autour d’une problématique majeure telle que celle de l’hybridation de l’IA », explique Patrice Aknin, Directeur Scientifique de l’IRT SystemX.

Selon l’IRT, ces trois domaines scientifiques souffrent d’un certain nombre de limitations lorsqu’ils sont utilisés indépendamment : une difficulté à modéliser « fidèlement » ou complètement un système physique réel ; des temps de calculs parfois prohibitifs ; une difficulté à disposer d’un nombre suffisant d’exemples pour permettre un apprentissage de qualité ; des dires d’expert qui peuvent s’écarter des observations terrain ; une difficulté à couvrir tous les cas possibles et à gérer les exceptions.

La combinaison de ces approches dans des modèles hybrides doit favoriser la capacité à modéliser, à simuler au plus près un système réel et à prendre des décisions adaptées en exploitation.

Le programme IA2 se compose d’un ensemble de 6 projets collaboratifs à finalités industrielles, basés sur des cas d’usage concrets, et impliquant une quinzaine d’entreprises (avec des consortiums spécifiques par projet).

• Hybridation Simulation Apprentissage : Comment les codes calculs industriels et les modèles obtenus par apprentissage sur des données s’enrichissent mutuellement ?
• Performance des simulateurs hybrides : Comment valider et optimiser des simulateurs hybrides ou le virtual testing augmenté ?
• Supervision d’infrastructures industrielles : Comment aider à la décision sur un système industriel distribué tirant parti des avancées de l’apprentissage ?
• Simulation multi-agents augmentée : Comment les modèles basés-agent peuvent tirer parti de données réelles pour s’adapter et faire émerger des situations atypiques
• Sémantique métier pour l’exploitation de données multisources : Comment coupler des données à fiabilités hétérogènes avec des connaissances métier établies ?
• Cockpit et assistant bidirectionnel : Comment développer un assistant virtuel qui apprenne de et à l’expert ?

Il est complété d’un projet amont de coordination scientifique qui mutualisera les travaux académiques visant à lever les verrous scientifiques des 6 projets R&D, lorsque ceux-ci sont partageables à l’ensemble des partenaires du programme IA2. Cette coordination sera confiée à Marc Schoenauer, directeur de recherche Inria. Les travaux y seront menés sous forme de thèses et de post-docs en étroite collaboration avec des laboratoires de pointe comme Inria Saclay, LRI – UPSaclay, LTCI – Télécom Paris, LIMSI – CNRS, LIP6 – Sorbonne Université, MICS – CentraleSupélec, Lattice – ENS Paris, CMLA – ENS PS, PIMM – ENSAM. L’animation scientifique, l’organisation de séminaires ouverts à l’externe et la promotion des résultats et publications scientifiques seront assurées dans le cadre de cette coordination.

« Les principales avancées en IA bénéficient aujourd’hui principalement aux entreprises qui développent des produits et des services « grand public ». Le programme IA2 répond à la problématique suivante : Comment les équipes d’ingénierie qui conçoivent des systèmes complexes peuvent-elles participer à la révolution de l’intelligence artificielle au travers d’une ingénierie augmentée. Le périmètre, parfaitement défini, de ce programme inédit cible les secteurs industriels à forte ingénierie pour lesquels l’investissement dans l’IA permet de « dé-siloter » les connaissances et de rendre les processus plus fluides et plus rapides mais surtout beaucoup plus souples et adaptatifs, en un mot plus performants », ajoute Paul Labrogère, Directeur Général de l’IRT SystemX.