Le monde virtuel au service d’un monde réel, plus sûr et plus alerte face à la crise

A l’heure où sort le film de Jean-Jacques Annaud, « Notre-Dame brûle », c’est la cathédrale d’Albi, classée au patrimoine mondial de l’UNESCO, qui est le théâtre de démonstration des travaux du Centre Génie Industriel d’IMT Mines Albi.

egcersisvf Crédit photo @IMTMinesAlbi
Un environnement de simulation immersive pour améliorer l’efficacité et la sécurité des interventions

« VOTRE mission si vous l’acceptez… est la mise en sécurité d’un site sensible dans lequel vient de se déclarer un sinistreVos atouts sont la parfaite connaissance du terrain et votre entraînement à tous les cas de figures, acquis lors des exercices que vous avez réalisés sur la réplique 3D du site. Nous vous transmettrons, en temps réel, toutes informations utiles pour vous assister dans votre mission, à partir de la vision cartographique 3D que nous avons de la situation. »

Un ordre de mission que l’on pourrait attribuer à un jeu vidéo, sans compter sur les travaux du Centre Génie Industriel d’IMT Mines Albi qui a développé un environnement de simulation immersive, pour entraîner les équipes chargées de la supervision et des interventions sur des sites et infrastructures sensibles. Une véritable innovation, menée dans le cadre du laboratoire commun EGCERSIS qui permet d’améliorer l’efficacité et la sécurité des interventions.

Un entraînement, comme dans un jeu vidéo

A l’instar d’un jeu vidéo, les joueurs sont immergés dans un environnement virtuel, réplique numérique exacte de la cathédrale dans laquelle ils évoluent. En poursuivant la métaphore du jeu vidéo, trois types de joueurs en seront les acteurs :

  • les « opérationnels » qui affrontent la situation de crise (un incendie, une attaque terroriste, etc.),
  • le « maître du jeu » qui ajuste en temps réel la situation de crise. Plus riche, l’environnement virtuel dans lequel il évolue lui permet de simuler des incidents, ou bien, de rendre la tâche des opérationnels plus facile ou plus compliquée (en bloquant une porte par exemple ou en limitant l'intensité d'un incendie).
  • les « gestionnaires », quant à eux, pilotent la manœuvre des « opérationnels » à partir d’une vision cartographique 3D de la situation de crise (ils peuvent manipuler cette carte) qui représente en temps réel toutes les informations relatives à ce qui se produit sur le terrain. Ils sont assistés dans leurs décisions par des outils d'intelligence artificielle.

C’est ainsi un véritable « simulateur immersif » pour l’entraînement des équipes d’intervention et de secours et la coordination des différents acteurs, auquel ont abouti les travaux du CGI.

La réalité virtuelle et l’intelligence artificielle plus-values à la gestion de crise

Les travaux du Centre Génie Industriel synthétisent plusieurs défis scientifiques et technologiques. En effet, la plateforme d’entraînement à la gestion de crise qui en est issue s’appuie sur la réalité virtuelle et l’intelligence artificielle, ce qui apporte toute sa plus-value.

L’utilisation de la réalité virtuelle ouvre ainsi les champs suivants :

  • la capacité à répliquer à l’identique et avec réalisme, des infrastructures ou sites critiques dont les activités peuvent être difficilement interrompues pour organiser des exercices d’entraînement.
  • à la répétabilité apportée par les technologies immersives s'ajoute une variété d'exercices inédite grâce à la possibilité de définir, piloter et ajuster en temps réel le scénario de l'exercice (déclenchement d’un feu, effondrement d’un mur, coupure de courant…), pour préparer les équipes à tous les cas de figure. La performance de l’intervention, donc la qualité pédagogique de l'exercice peut aussi être suivie en temps réel et a posteriori.

L’intelligence artificielle, quant à elle apporte son concours sur le plan de l’aide à la décision. Elle analyse les données reçues à propos de la situation de crise (capteurs, rapports, open data) et les croise avec sa connaissance de l'ensemble des ressources, des compétences en présences et des exigences doctrinaires des plans de secours. Elle formule des recommandations optimisées à destination de l’équipe chargée de piloter la crise.

Autre innovation rendue possible parce que l’intelligence artificielle est interfacée avec les technologies immersives : les recommandations sont restituées sous la forme d’une cartographie 3D. 

Des réalisations menées dans le cadre du laboratoire commun SIReN

En novembre 2019, le CGI a créé le laboratoire international commun SIReN, avec Georgia Tech ISyE (Industrial and System Engineering), établissement américain leader dans le domaine de l’intelligence artificielle et du génie industriel. EGCERSIS (Entrainement à la Gestion de Crise en Environnement Représentatif de Site Industriel Sensible) qui a abouti à la création de l’environnement virtuel d’entraînement pour la gestion de crise, est le premier programme que les partenaires ont mené en commun. Les entreprises Immersive Factory et Report One sont également associées au programme EGCERSIS qui bénéficie de financements de la région Occitanie au titre de la thématique de la réalité virtuelle pour la sécurité.

Des travaux nominés aux Laval Virtual Awards

Être nommé pour les Awards du plus grand salon Européen de l'innovation dans le domaine de l'immersif (réalité virtuelle, réalité augmentée) témoigne d’une reconnaissance de toute la communauté scientifique internationale. Le Laval Virtual qui aura lieu du 12 au 14 avril 2022 présente ainsi un large panel d'innovations et d’applications issues des technologies immersives. Le projet EGCERSIS est nominé dans la catégorie "Industry".

La reconnaissance de l’approche originale du CGI

L’originalité de la démarche du Centre Génie Industriel d’IMT Mines Albi est d’avoir positionné ses recherches à l’interface du génie industriel et de l’intelligence artificielle, puis d’avoir transposé ces travaux vers d’autres domaines d’applications. Il a ainsi bâti une approche singulière qui lui permet de concevoir des systèmes décisionnels intelligents, imprégnés de connaissances métier et enrichis de technologies immersives pour favoriser une meilleure lisibilité par l’homme, des résultats fournis par l’IA.

Le CGI conjugue trois types d’expertises rarement réunies, en un même lieu :

  • scientifique : maîtrise de l’ensemble de la chaine de données et des technologies d’IA,
  • métier : apport de connaissances spécialisées facteur de l’efficacité opérationnelle des applications d’IA,
  • interface homme/machine (solutions immersives).

Le centre dispose de deux plateformes de recherche et d’expérimentation :

  • IOMEGA (Interoperability of Organizations, Means, Experiments, Games and Acceptances) spécialisée dans le développement d’outils d’aide à la décision en environnement complexe.
  • IOMEGA VR (Virtual Reality) spécialisée dans les technologies immersives.

L’approche et l’environnement proposés par IMT Mines Albi porteurs d’un fort potentiel d’innovations ont permis au Centre Génie Industriel, de conclure de nombreux partenariats industriels, dans des domaines d’activité variés.

« Avec la démonstration dans le cadre de trois exercices différents d’entraînement à la gestion de crise, les travaux du Centre Génie Industriel dans le cadre du laboratoire EGCERSIS ont démontré les bénéfices à interfacer intelligence artificielle et technologies immersives. Au-delà d’apporter une nouvelle application dans le domaine de la sécurité, cette approche ouvre un vaste champ des possibles. Les technologies immersives vont prendre une part immense dans notre vie quotidienne, l'explosion du concept de Metavers en est une illustration. »

Frederick Benaben, Professeur responsable axe Sécurité et Gestion de Crise au sein du Centre Génie Industriel d'IMT Mines Albi et directeur du laboratoire commun de recherche EGCERSIS.

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