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« Intelligence Artificielle et Ingénierie Augmentée » (IA2), le nouveau programme de recherche de SystemX

SystemX a annoncé le lancement officiel d’un vaste programme de recherche baptisé Intelligence Artificielle et Ingénierie Augmentée (IA2) mené par Marc Schoenauer. Il a pour objectif de combiner les technologies de l’intelligence artificielle avec les méthodes déjà déployées par les ingénieries industrielles et d’en optimiser ainsi les performances opérationnelles mais aussi d’aider à la nécessaire transformation des métiers.

SystemX a lancé en ce début février un vaste programme de recherche emblématique : IA2. Ce programme cherche à répondre aux attentes des industriels qui conçoivent, développent et valident des systèmes.

Des projets R&D collaboratifs pour proposer des solutions hybrides

À travers 6 projets R&D collaboratifs et un projet amont à vocation académique, confié à une personnalité publique de premier plan, Marc Schoenauer, Inria Saclay, l’IRT 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’antelligence 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.

Hybridation des modèles

En effet, 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 possibiles et à gérer les exceptions.

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

Programme IA2 SystemXOrganisation du programme IA2

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). Le 1er projet est lancé en février 2020 :

  • 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. », conclut Paul Labrogère, Directeur Général de l’IRT SystemX.


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