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Domaine 1 faire l’objet de recherches complémentaires pour en explorer plus systématiquement les retombées sur les problématiques de Défense. Aide à la décision robuste : un exemple. On cherche à planifier des itinéraires pour des groupes de véhicules devant effectuer une mission donnée : si de nombreux itinéraires sont a priori possibles, le plus court (ou le plus rapide en temps) n’est pas nécessairement le moins risqué ; l’incertitude porte ici sur la position et le nombre des obstacles potentiels susceptibles de compromettre la mission (présence de mines, raids aériens ou tirs d’artillerie de l’adversaire, etc.), et une décision optimale robuste correspondra, par exemple, au choix de l’itinéraire le plus rapide en temps lorsque le nombre, la position et l’intensité des obstacles correspond au pire cas du point de vue du décideur (le meilleur cas pour l’adversaire). NB: on notera au passage la proximité d’un tel problème à une situation de type « jeu à deux joueurs ». Enfin, les capacités grandissantes de traitement de l’information éloignent de plus en plus l’utilisateur humain du monde physique réel : la distinction entre monde réel et monde virtuel s’estompe. En phase de conception d’un nouveau système, la simulation joue un rôle croissant. Compte-tenu des temps de calculs requis par les simulations complexes, il est souvent nécessaire d’utiliser des modèles simplifiés (ou métamodèles) pour choisir les conditions expérimentales de ces simulations (computer experiment design). En phase d’utilisation, le rôle de l’utilisateur peut être facilité par l’utilisation de la réalité virtuelle ou de la réalité augmentée comme moyen Un pont entre disciplines voisines : localisation et navigation autonome en robotique, guidage et navigation d’engins militaires, des problèmes d’observation et de commande. Une problématique classique en robotique concerne l’autonomie de déplacement du robot dans son environnement. Pour cela, le robot doit être capable de se localiser par rapport à cet environnement en utilisant surtout des capteurs extéroceptifs (capteurs d’environnement) parfois aidés de capteurs proprioceptifs (capteurs de mouvement propre). Le besoin de localisation précise et fiable existe depuis longtemps pour les systèmes militaires. Il est traditionnellement résolu à l’aide de centrales de navigation basées sur des capteurs inertiels (accéléromètres et gyromètres ou gyroscope) assistés de capteurs de vitesse ou de position. Des développements technologiques récents (MEMS inertiels, récepteurs GPS miniaturisé) ont révolutionné la localisation. On observe contraintes entre le robotique mobile et la navigation militaire une convergence des enjeux qui justifie un croisement des approches. De plus, l’information de localisation étant ensuite utilisée pour déterminer la trajectoire d’un engin (robot, missile, …), , la localisation est un problème d’observation (au sens des automaticiens). Les progrès sur les techniques d’observation devraient donc déboucher sur des progrès en matière de navigation militaire. d’interagir avec le système. Les problématiques de garantie et de maitrise des effets numériques sont là aussi cruciales. Actions prioritaires 2011– 2012 1. SYSTÈMES HETÉROGÈNES COMMUNICANTS (SHEC) Le concept de réseau informatique filaire entre machines est remplacé depuis quelques années par une généralisation accélérée à un ensemble de mises en relation hertziennes entre objets. Le terme de « réseau » concerne alors un ensemble de relations non défini de manière globale et sans pérennité entre des objets qui peuvent être presque quelconques et qui communiquent au moyen de protocoles et de standards très diversifiés et ouverts. Devant cette séduisante facilité d’emploi inhérente à un manque d’organisation centralisée et des technologies de communication bas coût, plusieurs aspects portant sur leurs avantages et leurs inconvénients associés doivent être étudiés par la Défense. On s’intéresse dans un premier temps à la manière dont ces réseaux s’établissent et fonctionnent : si les réseaux ad hoc permettent un déploiement rapide sur le terrain de systèmes d’information, il est nécessaire de s’assurer qu’ils atteignent des performances satisfaisantes en termes notamment de temps de latence et qualité de service. Dans un deuxième temps, il est nécessaire d’évaluer et de consolider la sécurité informatique de tels réseaux, dans la mesure où les informations militaires doivent pouvoir être acheminées entre des interlocuteurs déterminés d’une part, et du fait que les transactions informatiques ne résultent alors plus d’une volonté centralisée et peuvent donc s’établir à l’insu des détenteurs de matériel (ordinateurs, téléphones portables, GPS, consoles diverses, RFID …) d’autre part. Enfin, de nouveaux concepts utilisant les possibilités de ces réseaux permettent d’envisager d’ac- 20 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012
croître considérablement la numérisation du théâtre d’opération, comme les capteurs abandonnés ou les équipements du fantassin, embarquant ou non de l’intelligence distribuée et pouvant dans ce cas effectuer une fusion « multimodale » (par exemple entre capteurs de vision, capteurs télémétriques, acoustiques voire sismiques), et les robots. 2. INFORMATION COMPLEXE (INFLEX) C’est aujourd’hui un lieu commun de dire que l’information est banalisée et omniprésente et qu’inversement, rechercher une information pertinente (au sens d’un ensemble de critères propres à un but donné) est devenu une tâche extrêmement ardue. La Défense n’échappe pas à ce constat : les réseaux informatiques, les plates-formes d’acquisition et de surveillance et les systèmes d’information véhiculent une information trop riche pour être exploitée de manière satisfaisante, dont on souhaiterait un traitement le plus automatisé possible, et avec des taux d’erreur admissibles extrêmement faibles. Pour ce faire, on s’intéresse aux méthodes et traitements pour l’image, la vidéo, la parole, les documents textuels et structurés, le web, permettant de conceptualiser, manipuler, rassembler et fusionner des informations d’abstraction croissante allant du numérique au symbolique (du syntaxique au sémantique). Les applications spécifiques à la Défense sont multiples, depuis la compréhension automatique de scènes jusqu’à la détection de signaux faibles. Les approches théoriques, les outils informatiques et les méthodes objectives d’évaluation doivent être développés, depuis la représentation synthétique des données, l’extraction et la fusion d’information, les techniques d’apprentissage, la fouille de données complexes, le web sémantique, l’interaction avec l’humain dans la boucle… Parmi les axes de recherche concernant essentiellement l’information sémantique, on privilégiera les méthodes pour la fusion des données et des images (notamment celles formalisant l’incomplétude des données, leur incertitude et leur hétérogénéité, ou encore leur asynchronisme), les méthodes pour l’analyse de scènes, et les architectures de traitement proposant un cadre unifié permettant la transition du bas niveau (information numérique) au haut niveau (information sémantique). Par ailleurs, si certaines méthodes relevant de « l’Intelligence Artificielle » ont pu être jugées comme peu performantes, beaucoup d’entre elles ont aujourd’hui des applications en phase industrielle ; la Défense peut donc être intéressée à soutenir leur généralisation ainsi que de nouvelles approches plus amont. Par ailleurs, des méthodes développées en mathématiques probabilistes notamment en vue d’applications financières – à la frontière de l’analyse multidimensionnelle, de l’optimisation, des probabilités et des statistiques – peuvent également trouver des applications en simulation numérique, et en analyse d’Information Complexe. ■ Domaine 1 POLITIQUE ET OBJECTIFS SCIENTIFIQUES ÉDITION 2010 - ORIENTATIONS 2011-2012 21
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croître considérablement la numérisation du théâtre<br />
d’opération, comme les capteurs abandonnés ou<br />
les équipements du fantassin, embarquant ou non<br />
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effectuer une fusion « multimodale » (par exemple<br />
entre capteurs de vision, capteurs télémétriques,<br />
acoustiques voire sismiques), et les robots.<br />
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(INFLEX)<br />
C’est aujourd’hui un lieu commun de dire que l’information<br />
est banalisée et omniprésente et qu’inversement,<br />
rechercher une information pertinente<br />
(au sens d’un ensemble de critères propres à un but<br />
donné) est devenu une tâche extrêmement ardue.<br />
La Défense n’échappe pas à ce constat : les réseaux<br />
informatiques, les plates-formes d’acquisition et de<br />
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une information trop riche pour être exploitée<br />
de manière satisfaisante, dont on souhaiterait un<br />
traitement le plus automatisé possible, et avec des<br />
taux d’erreur admissibles extrêmement faibles.<br />
Pour ce faire, on s’intéresse aux méthodes et traitements<br />
pour l’image, la vidéo, la parole, les documents<br />
textuels et structurés, le web, permettant de<br />
conceptualiser, manipuler, rassembler et fusionner<br />
des informations d’abstraction croissante allant du<br />
numérique au symbolique (du syntaxique au sémantique).<br />
Les applications spécifiques à la Défense sont<br />
multiples, depuis la compréhension automatique de<br />
scènes jusqu’à la détection de signaux faibles.<br />
Les approches théoriques, les outils informatiques<br />
et les méthodes objectives d’évaluation doivent être<br />
développés, depuis la représentation synthétique<br />
des données, l’extraction et la fusion d’information,<br />
les techniques d’apprentissage, la fouille de données<br />
complexes, le web sémantique, l’interaction<br />
avec l’humain dans la boucle…<br />
Parmi les axes de recherche concernant essentiellement<br />
l’information sémantique, on privilégiera les<br />
méthodes pour la fusion des données et des images<br />
(notamment celles formalisant l’incomplétude des<br />
données, leur incertitude et leur hétérogénéité, ou<br />
encore leur asynchronisme), les méthodes pour<br />
l’analyse de scènes, et les architectures de traitement<br />
proposant un cadre unifié permettant la transition<br />
du bas niveau (information numérique) au<br />
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l’Intelligence Artificielle » ont pu être jugées comme<br />
peu performantes, beaucoup d’entre elles ont aujourd’hui<br />
des applications en phase industrielle ; la<br />
Défense peut donc être intéressée à soutenir leur<br />
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plus amont. Par ailleurs, des méthodes développées<br />
en mathématiques probabilistes notamment en vue<br />
d’applications financières – à la frontière de l’analyse<br />
multidimensionnelle, de l’optimisation, des<br />
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