PC2: DTCOMPOSE

Aperçu

Les jumeaux numériques (JN) sont apparus comme un moyen d’interagir avec le monde physique et d’explorer des scénarios hypothétiques à différents niveaux d’abstraction. Cependant, la plupart des JN sont des entités monolithiques conçues de manière ad hoc pour des jumeaux physiques (JP) spécifiques.

Pour permettre une mise à l’échelle industrielle de cette technologie, nous devons rendre possible la construction de JN à partir de parties modulaires, de manière similaire à la façon dont Gustave Eiffel a révolutionné le génie civil à la fin du 19ème siècle avec la construction modulaire de la Tour Eiffel.

Les défis concernent la manière dont les JN peuvent être modularisés pour permettre la composition à la fois au moment de la conception et du déploiement, aux niveaux syntaxique (forme concrète des interfaces) et sémantique (alignements d’ontologies). Cette modularisation concerne également les services fournis par les JN, incluant le traitement de données et l’exploration de scénarios basée sur l’apprentissage automatique.

Avoir un JN modélisant un JP à l’échelle 1:1 est à la fois un argument marketing et un oxymore scientifique. Un modèle est toujours “faux” par rapport à la réalité, mais certains modèles peuvent être utiles si vous comprenez leur distance par rapport à la réalité. Cela s’étend sur trois dimensions : échelle, fidélité et gestion de l’incertitude. L’échelle et la fidélité représentent le niveau d’abstraction (l’échelle de la carte), tandis que la gestion de l’incertitude reflète la confiance dans les valeurs d’attributs du JN (par exemple, la largeur de la rivière est de 10m ± 2m). Une fois identifiées au sein d’un JN, celles-ci peuvent être propagées à travers les frontières des JN au niveau de la fédération.

Le projet se concentre sur l’architecture modulaire, la composition, l’interopérabilité et la gestion de l’échelle, de la fidélité et de l’incertitude avec des objectifs clairs : permettre la modularisation pour une composition flexible, l’orchestration au déploiement, l’interopérabilité sémantique via les graphes de connaissances, et une propagation appropriée de l’incertitude à travers les systèmes fédérés.

Cas d’Usage Associés

Les cas d’usage dans PC2 nécessitent l’interopérabilité comme caractéristique critique, ainsi que des cas démontrant des approches modulaires pour construire des JN ou organiser des fédérations de JN.

Investigateur et Partenaires du Projet

Investigateurs Principaux :

Jean-Marc Jézéquel

Professeur d'Ingénierie Logicielle à l'Université de Rennes/Inria

Jean-Marc Jézéquel est Professeur d’Ingénierie Logicielle à l’Université de Rennes et membre de l’équipe DiverSE à IRISA/Inria, ainsi que membre de l’Institut Universitaire de France (IUF). Depuis 2024, il est Président d’Informatics Europe. De 2012 à 2020, il a été Directeur d’IRISA, l’un des plus grands laboratoires publics de recherche en informatique en France. En 2016, il a reçu la Médaille d’Argent du CNRS et en 2020 le prix de carrière IEEE/ACM MODELS. Il a été professeur invité à l’Université McGill en 2022. Ses intérêts incluent l’ingénierie logicielle dirigée par les modèles pour les jumeaux numériques avec des contraintes de qualité de service, incluant sécurité, fiabilité, performance, temporalité, etc. Il est le PI du projet franco-allemand MBDO pour aider à construire des jumeaux numériques pour l’Industrie 5.0 de manière DevOps. Il est l’auteur de 4 livres et de plus de 300 publications dans des revues et conférences internationales.

Jannik Laval

Maître de conférences à l'Université Lumière Lyon 2

Jannik Laval est maître de conférences HDR en sciences du logiciel (CNU 27) à l’Université de Lyon 2 et membre du laboratoire DISP, depuis 2015. Il est responsable de l’axe/équipe TOOLS du laboratoire, élu au conseil du laboratoire, et actif au sein de la communauté national (GT EDT au GDR Scilog, organisation de journées dédiées aux jumeaux numériques). Il a obtenu son HDR en 2020 à l’université de Lyon, ainsi qu’un doctorat en informatique en 2011 à l’université de Lille. Ses activités de recherche portent principalement sur la gestion du cycle de vie des systèmes logiciels, l’ingénierie des systèmes de systèmes, le génie logiciel appliqué aux systèmes cyberphysiques, les jumeaux numériques et leur fédération. Auteur ou coauteur de plus de 55 articles de revues ou en conférences internationales, il construit des projets de recherche avec des partenaires nationaux et internationaux (Polytechnique Montréal), académiques comme industriels. Il co-dirige le PC2 DTCOMPOSE avec Jean-Marc Jézéquel.

Partenaires Participants :

Mise en Œuvre du Projet

Le projet est structuré en trois packages de travail complémentaires, abordant l’architecture modulaire, la composition et l’interopérabilité sémantique.