Recevez chaque jour toute l'actualité du numérique

x

[Forum Teratec 2020] Palmarès des 6e Trophées de la simulation et de l'intelligence artificielle

Découvrez les lauréats de la 6e édition des Trophées de la simulation numérique et de l'intelligence artificielle, organisés par L'Usine Digitale et Teratec. La cérémonie de remise des prix s'est déroulée le 13 octobre 2020 à l'occasion du Forum Teratec, qui s'est tenu en ligne du fait de la situation sanitaire.
Twitter Facebook Linkedin Flipboard Email
×

[Forum Teratec 2020] Palmarès des 6e Trophées de la simulation et de l'intelligence artificielle
[Forum Teratec 2020] Palmarès des 6e Trophées de la simulation et de l'intelligence artificielle

L'Usine Digitale et Teratec ont remis pour la sixième année de suite les Trophées de la simulation numérique et de l'intelligence artificielle aux projets français les plus ambitieux. Les quatre catégories classiques étaient de retour : Start-up, PME, Innovation et Co-design, avec cette année la catégorie supplémentaire Covid-19.

La rédaction de L’Usine Digitale et des représentants de Teratec ont sélectionné 3 nommés dans chaque catégorie parmi les projets ayant candidatés. Un jury de professionnels composé de nos partenaires Ansys, CEA, Inria et Smart 4D Digital Aquitaine s’est ensuite réuni le 2 octobre pour étudier les dossiers et choisir les gagnants. Le grand prix du public a quant à lui été désigné par les lecteurs de L’Usine Digitale, suite à un vote en ligne parmi les nommés du premier tour de table.

Catégorie start-up
Numalis – projet Spoat-AI

Numalis est une société d’édition de logiciels spécialisée dans la conception d’outils permettant d’assurer la fiabilité de systèmes d’IA. L’outil Spoat-AI fournit les premières garanties formelles sur des IA. En effet, la vision de Numalis est de dépasser les validations par essais qui ne sont pas suffisantes pour permettre une adoption généralisée de l'intelligence artificielle dans l’industrie. Grâce à ses techniques d’analyses formelles, Numalis prévoit l'ensemble des comportements possibles et les risques associés à l’usage d’une IA. Numalis accompagne toutes les entreprises ayant des projets aussi divers que du traitement d’images embarqué ou de la maintenance prédictive.

Le développement technologique de Numalis se combine avec son activité d’éditeur des standards ISO sur l’intelligence artificielle. Sous la direction du PDG de Numalis, un premier document sera publié en 2020 (ISO 24029-1), qui va permettre aux industries de connaître l’ensemble des techniques de validation d’IA. Un projet de standard international sur l’usage des méthodes formelles est également porté par Numalis (ISO 24029-2). Ces standards vont améliorer les bonnes pratiques de l’ensemble de l'industrie concernant l’usage des IA. Ces documents permettent à tous de se référer à un référentiel commun dont les produits de Numalis permettent de s’assurer.

Catégorie PME
Tweag – projet Simulations reproductibles et paramétrables de modèles de biologie des systèmes

De nombreux outils existent pour modéliser des systèmes en biologie et produire des workflows de tâches de simulations et d’analyse de donnée, mais aucun de ces outils ne fournit une distinction claire entre les métiers de modélisateur et d’ingénieur data/logiciel, ni ne facilite la tâche du modélisateur lors de l’expérimentation et l’exploration de l’espace de paramètres d’un modèle.

Les outils existants mêlent souvent la définition des tâches et leur configuration, qui doivent donc être édités à la fois par les développeurs et les modélisateurs. Notre solution permet de séparer clairement ces deux aspects, avec d’un côté la définition des tâches par les développeurs et de l’autre leur configuration (entrées, sorties, paramètres, etc..) dans une interface séparée. Cela permet à l’utilisateur final (modélisateur ou data scientist) de s’abstraire au maximum de tout l’aspect infrastructure et des détails d’implémentation de la simulation en elle même pour se concentrer sur la modélisation et l’expérimentation.

Dans le même temps, cette séparation apporte un avantage considérable à l’exécution puisqu’elle permet de réutiliser des résultats d’évaluations précédentes ? ce qui n’est pas possible dans le cas général car le système ne connaît pas précisément les entrées et les sorties de chaque étape du workflow ? et ainsi d’éviter des calculs longs et coûteux.

Catégorie Innovation
Cosmo Tech & Renault – projet Cosmo Tech Supply Chain

Données historiques, jumeaux numériques organisés en silos... Les solutions existantes reposent sur des éléments incomplets pour proposer une réponse aux challenges des industriels. Cosmo Tech Supply Chain, est une solution SaaS de jumeaux numériques d’entreprise conçue pour simuler et optimiser l'efficacité opérationnelles des industriels et développée en partenariat avec Renault.

Cette innovation réside dans la puissance de la plateforme technologique Cosmo Tech qui permet de créer des modèles génériques de chaque processus industriels et de les adapter à chaque cas d’usage. Au-delà de l'exploitation des données existantes, ces jumeaux numériques d'entreprise ont une faible sensibilité aux données historiques et permettent de modéliser les ressources physiques, humaines et financières, ainsi que toutes les interconnexions dans le processus d’une entreprise.

Dans cette logique, l'application a été développée pour simuler le fonctionnement futur d'une supply chain. Ainsi, Renault a pu simuler l'évolution de sa supply chain en testant un nombre illimité de scénarios (prédiction) et grâce à des algorithmes d'optimisation basés sur la simulation (prescription) a trouvé des plans d'action exécutables optimales et robustes, décrivant chaque étape à suivre, le tout à n'importe quelle échelle de temps.

Catégorie Co-design
CERFACS & AKIRA & Safran – projet Vers un double digital d’un moteur complet d’avion

L'optimisation des systèmes de propulsion aéronautique à l'aide des outils de mécanique des fluides numérique est essentielle pour augmenter leur efficacité et réduire les émissions de polluants ainsi que de bruit. Dans l’industrie, ces simulations sont réalisées sur des parties isolées du moteur (soufflante, compresseur, chambre de combustion etc..), appelées composants, en négligeant leurs interactions. Cette hypothèse simplificatrice peut générer des erreurs d’estimation de performance, de durée de vie ou d’opérabilité des moteurs complets et peuvent impacter en coût et délai les programmes de développement.

De plus, les codes de calcul permettant la simulation de ces configurations industrielles sont en général basée sur une modélisation de la turbulence plutôt que sa résolution afin de limiter le coût des calculs. Cela se fait au prix d’une prédiction moins fine de la physique, et donc d’une moins bonne prévision des performances et du comportement global de la machine. Seules des simulations multicomposants, instationnaires et haute-fidélité, voire moteur complet ont le potentiel de permettre d’appréhender au plus tôt dans la conception ces effets d’intégration et d’installation.

Malheureusement de telles simulations ont été impossibles jusqu’ici, car les logiciels nécessaires comme les ressources informatiques étaient insuffisants. Ces verrous viennent d’être levés par le CERFACS dans le cadre du projet DGAC ATOM en cours, financé par la DGAC et Safran. La méthodologie a été éprouvée pour la première fois sur le moteur DGEN380 d’AKIRA Technologies, en permettant un calcul haute-fidélité instationnaire soufflante / compresseur / chambre de combustion.

L’objectif principal de ce projet est l’étude de l’interaction entre les différents composants du moteur, de l’entrée (soufflante) à la chambre de combustion. Plusieurs résultats préliminaires ont déjà été constatés et mettent en évidence l’interaction forte qu’a le compresseur haute pression avec son environnement, ayant à la fois un impact vers l’amont avec la soufflante, générant du bruit, et vers la chambre de combustion en aval. Ces résultats préliminaires pourraient avoir des conséquences dans la conception des turbomachines modernes puisque le bruit et les instabilités de combustion sont deux thématiques majeures.

Au-delà, cette simulation haute-fidélité instationnaire du moteur complet a pour ambition de servir d’expérience numérique pour 1/ valider et améliorer les codes de simulation plus basse fidélité et 2/ étudier des phénomènes physiques complexes, parfois intuités par les expérimentateurs et concepteurs mais qui n’ont pas encore pu être montrés à cause de la difficulté, voir même l’impossibilité, d’instrumenter un moteur d’avion réel.

Catégorie COVID-19
Deux projets ex-aequo :

Dassault Systemes – projet Réduction des risques de propagation de particules contaminées par simulation
En plein milieu du pic épidémique de COVID19 en France, les équipes de simulation de DASSAULT SYSTEMES ont travaillé avec certains hôpitaux pour leur permettre d'identifier les risques de propagation de particules contaminées émises par des patients COVID19. Avec l'hôpital Saint-François à Marange-Silvange, où la grand-mère, d'un des ingénieurs à l'origine de ces études, a été soignée, les simulations ont permis de mettre en lumière le fait que l'air circulait de la zone COVID vers une zone EHPAD.

Dès lors, grâce à la simulation, l'entreprise a proposé au directeur de l'hôpital d'ouvrir des fenêtres dans des endroits stratégiques pour casser ce mouvement d'air naturel et mieux protéger la zone EHPAD. Le directeur a aussi utilisé les résultats de simulation pour sensibiliser son personnel aux risques aérosol notamment dans les couloirs et réaménager les espaces communs pour limiter les risques.

Avec l'Institut Montsouris, un étage complet, accueillant des patients COVID, a été simulé en été et en hiver. Alors qu'en hiver, la propagation semblait limitée, la prise en compte de l'impact de la canicule changeait complètement les conclusions. Le mouvement naturel de transport d'air chaud vers les zones froides de l'hôpital augmente donc  considérablement les risques de propagation d'un virus notamment dans des salles de réunion de médecin et les salles d'attente qui étaient auparavant saines.

ESI Group – projet COVID 19 : retour à des lieux de travail plus sûrs
Face aux questions de leurs propres équipes sur la sécurité des locaux à cause du Covid que ce soit pour le maintien de la distanciation sociale, la circulation dans les couloirs et espaces partagés, le travail en open space, le fait que la climatisation soit sûre ou non... ESI Group a décidé d'utiliser ses propres bureaux et conditions de travail pour étudier la circulation du virus et étudier les différents choix possibles pour pouvoir prendre les meilleurs décisions pour assurer des lieux de travail sûrs pour ses équipes.

Ce projet est le résultat de ce questionnement. On y apprend l'efficacité de la ventilation naturelle (des particules disparaissant d'un bureau individuel en moins de 20 secondes) mais aussi il est intéressant de noter que la climatisation a également donné des résultats encourageants, en particulier lorsque le conduit de retour se trouve directement au-dessus de la personne concernée.

Les résultats permettent de mesurer l'importance de l'identification des zones mortes (endroit avec des poches d'air empêchant une circulation de l'air) pour prévoir les circulations et règles adéquates. L'expertise des équipes a également servi à appliquer ces simulations aux lignes d'assemblages, une préoccupation clé pour les clients. Ce travail est aujourd'hui mis à disposition de ceux-ci qui y trouvent un intérêt particulier alors que la réouverture des bureaux mais aussi des usines s'accélèrent.

Grand Prix du Public
Cortexia – projet Pilotage de la propreté urbaine par l’IA

La solution permet de piloter la propreté urbaine par l’IA. Des véhicules de la ville sont équipés de caméras et d’intelligence artificielle embarquée qui reconnaissent et comptent les déchets (mégots, papiers, crottes, etc). Le traitement est fait instantanément, sans que les images ne soient transmises, respectant la vie privée. Un index traduit le niveau de propreté mesuré. La voirie peut visualiser l’état de la ville par 3 couleurs sur la carte : vert, conforme au niveau voulu, bleu, trop propre, nettoyer ces rues n’est pas nécessaire et rouge, zone où il faut intervenir. La carte signale aussi des déchets critiques comme des masques covid ou des briques de verre, afin d’intervenir rapidement.

Le pilotage de la propreté par des données objectives permet ainsi d’optimiser l’utilisation des ressources et de préserver l’environnement (émissions de CO2 des balayeuses, consommation d’eau des laveuses, moins de déchets dans l’environnement). Les villes qui utilisent cette approche ont démontré des gains d’efficacité supérieurs à 10%.

Cette solution est actuellement en fonction dans des villes suisses et en Île-de-France. Elle est en cours de validation dans les villes européennes.

 
media