POS - Ixarm

Domaine 1
tion et l’analyse aux méthodes de simulation pouvant
contribuer à la problématique de la sécurité
globale.
Les puissances de calcul disponibles sur des platesformes
rendent justement possibles des traitements
jusque-là réservés aux expérimentations. Dans la
mesure où cela porte effectivement sur des problèmes
scientifiques, il convient donc de s’intéresser
à l’implantation des algorithmes sur des architectures
multi-cœurs, voire sur des architectures dédiées
et sur des GPUs. Ces nouveaux aspects peuvent
se rapprocher de la problématique du calcul
intensif, pouvant être utilisé dans le traitement de
masses de données et qui trouve des applications
dans d’autres domaines scientifiques (« Ondes »,
« Matériaux », « Environnement »). Par ailleurs, on
soutiendra également des efforts concernant l’informatique
collaborative à des fins d’extraction du
renseignement ou de formation. Enfin, la Défense
retiendra des efforts ciblés concernant l’informatique
et l’ordinateur quantique, dans une prospective
à long terme.
3. SYSTÈMES COMPLEXES
La notion de système complexe n’est pas la même
suivant que l’on parle de systèmes naturels ou de
systèmes artificiels. Pour les applications de Défense,
on s’intéresse surtout à l’analyse et la définition
de l’architecture de systèmes complexes artificiels
principalement de deux types :
● les systèmes de systèmes (SdS : ensemble de systèmes
autonomes interconnectés et coordonnés
pour atteindre une capacité militaire donnée,
inatteignable par aucun des éléments seul),
● les systèmes complexes à logiciel prépondérant.
Les systèmes complexes naturels ou qui connectent
des éléments naturels et artificiels intéressent
le domaine I2R pour des travaux impliquant d’autres
domaines scientifiques, lorsqu’il s’agit d’observer
les propriétés globales d’un ensemble de constituants
dans le cadre d’applications issues d’autres
domaines scientifiques (« Biologie », « Homme et
système », « Environnement et géosciences », …).
Les caractéristiques de systèmes complexes naturels,
telles que l’émergence de propriétés ou l’autoorganisation
peuvent être souhaitables (ou redoutées)
pour des systèmes artificiels. Les travaux pour
comprendre ces phénomènes intéressent donc la
Défense dans la mesure où ils montreront une nouveauté
et une généralité suffisantes.
Pour les systèmes complexes artificiels, la Défense
est intéressée à soutenir des travaux scientifiques
qui permettront des avancées en matière d’ingénierie.
Cela concerne en particulier l’analyse et la
définition de l’architecture des SdS, des comportements
des systèmes individuels et de leurs interconnections
(interfaces). En dehors des efforts technologiques
importants, les points durs scientifiques
concernent la définition, la conception, l’évolution et
la maîtrise de l’obsolescence des éléments des SdS
utilisés pour la Défense. Les besoins issus des applications
de Défense sont également concernés par la
spécification des systèmes complexes à logiciel prépondérant,
et par la modélisation, la vérification et
le contrôle des systèmes à tous les niveaux du plus
proche du matériel au plus algorithmique en passant
par le middleware. Les besoins concernent en
particulier la vérification de la validité (au sens de
l’adéquation au besoin et de la sûreté de fonctionnement)
en continu depuis les premières phases de
conception ou de définition du système ou du SdS.
Les méthodes informatiques pour parvenir à ces
fins sont multiples. Malgré des avancées récentes,
la Défense reste intéressée à soutenir des recherches
au meilleur niveau de l’état de l’art en ce
qui concerne l’étude des systèmes distribués pour
les aspects touchant à la flexibilité logicielle, à la reconfigurabilité
et à l’interopérabilité. Des points très
importants sont ceux de la résilience et de la sûreté
de fonctionnement, essentielles à de nombreux
systèmes (comme les drones) : on s’intéressera à la
vérification et à la preuve des langages de programmation
et à l’évaluation des logiciels critiques, à la
tolérance aux pannes, aux architectures robustes.
Les techniques de virtualisation seront également
étudiées. A plus haut niveau, on s’intéressera également
aux aspects cognitifs dans les SdS, jusqu’à des
applications de travail collaboratif, de jeux (serious
games) et de simulations.
D’une manière générale, la défense ressent le besoin
d’une refondation en rupture des outils de gestion
des SdS et de leur développement en regard des
utilisateurs.
Un cas d’application des techniques de systèmes
complexes : l’intégration de véhicules
inhabités (drones, robots) dans la circulation
habitée
Si on veut qu’un drone puisse accéder à
l’espace aérien utilisé par les vols classiques,
on a un système déjà complexe (le système
du transport aérien), auquel il faut ajouter
un élément (le drone) sans perturber les
performances de sécurité et de fluidité du
trafic. Le problème consiste donc à spécifier
les caractéristiques du drone et les éventuelles
modifications du système de transport
aérien sous de fortes contraintes d’origines
multiples (financière, juridique, sociale, …)
et avec un besoin de garanties diverses à
fournir aux autorités et à la société civile.
C’est donc bien une approche « système
complexe », en complément de travaux plus
classiques de robotique et d’aéronautique, qui
permettra d’obtenir l’autorisation de vol.
Cette problématique d’actualité brûlante
pour les drones se pose également pour les
robots terrestres assimilables à des voitures
(ou à des véhicules plus gros), ainsi que
pour les drones maritimes de surface.
18 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012