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« Il faut une vision holistique de la simulation », prône Bernard Charlès, PDG de Dassault Systèmes

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« Il faut une vision holistique de la simulation », prône Bernard Charlès, PDG de Dassault Systèmes

Bernard Charlès Dassault System

© photo Pascal Guittet

Bernard Charlès, PDG de Dassault Systèmes, décrit comment la simulation, démocratisée et devenue omniprésente, s’enrichit des données et s’attaque à la santé.

Qui y a-t-il le plus remarquable dans la simulation aujourd’hui ?

Si la simulation a des décennies d’existence, elle est désormais omniprésente. On la retrouve dans la plupart des secteurs de l’économie. On a connu la simulation dans des domaines extrêmes comme le nucléaire et l’aéronautique, on l’utilise aujourd’hui pour étudier le bruit à l’intérieur d’une voiture ou les flux d’air conditionné...

Peut-on dire qu’elle a pris une place centrale dans la conception ?

Effectivement. Mais il faut bien voir que c’est une sorte de retour aux origines. Bon nombre d’observateurs considèrent que la simulation a succédé à la CAO [conception assistée par ordinateur, ndlr], c’est-à-dire la représentation, la modélisation. En réalité, la CAO est née de la simulation. Ce sont les logiciels de simulation, utilisés à l’époque pour des contraintes aérodynamiques, qui ont guidé les choix de représentation des formes.

Quand Dassault a conçu le logiciel Cati [renommé Catia, ndlr], tout le monde pense que c’était pour définir la surface. Non, c’était pour définir le support sur lequel la simulation aérodynamique allait être réalisée, afin de remplacer les essais en soufflerie. Il ne faut pas s’y tromper : la simulation a façonné la modélisation.

Le terme de simulation peut être aussi trompeur…

Longtemps, elle a été associée à la méthode des éléments finis [une méthode de résolution numérique d’équations aux dérivées partielles, ndlr]. Or, la simulation aujourd’hui, c’est bien plus large que ce que présentent certains spécialistes. Faire tourner un mécanisme, c’est de la simulation. Mettre le processus d’assemblage d’un véhicule au point, c’est de la simulation. Préparer la trajectoire d’un robot, gérer des flux, séquencer l’assemblage de systèmes, c’est de la simulation.

Comment la définiriez-vous ?

La simulation est à prendre de la manière la plus holistique possible. C’est la représentation dans le temps et l’espace d’un comportement, de quelque chose qui évolue dans son environnement. Cette vision est nécessaire pour comprendre comment aller plus loin, notamment avec le jumeau numérique. Ce dernier n’est pas que l’objet, c’est aussi la manière de la fabriquer et la façon dont il va être utilisé. Le jumeau numérique, c’est une tentative de représenter au plus près ce qu’est le réel et d’agir sur ce double virtuel pour lui donner vie.

« Solidworks permet à un technicien d’effectuer un travail d’ingénieur sur la dynamique du système qu’il conçoit. L’ingénieur, lui, peut revenir à son vrai travail : imaginer. »

Une autre de ses évolutions notables, c’est sa démocratisation…

C’est un phénomène considérable : la simulation est devenue beaucoup plus accessible, tant en termes de prix que de connaissances. Notre logiciel Solidworks permet à un technicien, un dessinateur 3D, d’effectuer un travail d’ingénieur sur la dynamique du système qu’il conçoit, sur la caractérisation des matériaux nécessaires pour réaliser une structure légère et résistante. On a vulgarisé la simulation et le calcul scientifique.

Jadis, vous deviez être un spécialiste en éléments finis pour interpréter les résultats de calculs de stress. Aujourd’hui, c’est « vert, c’est bon, rouge, ça casse ». Cette démocratisation redéfinit profondément les métiers. L’ingénieur, lui, peut revenir à son vrai travail : imaginer.

Quelles sont les prochaines évolutions ?

Deux grandes évolutions sont en cours. Premièrement, la simulation devient multiphysique. C’est-à-dire qu’elle va coupler des phénomènes mécaniques, magnétiques, thermiques... pour décrire plus complètement le comportement d’un objet, d’un système. Peu de gens maîtrisent la simulation multiphysique – Dassault Systèmes est de loin le premier au monde sur ces questions – et elle correspond encore à un marché réduit, car il faut être assez pointu pour savoir l’utiliser.

Mais à l’avenir, cela va se vulgariser à grande vitesse et les couplages vont devenir faciles à utiliser. L’autre grande évolution, c’est le recours aux données observées pour réajuster l’intelligence des modèles ou apprendre des comportements que le scientifique ne réussit pas à mettre en équation.

Comment négociez-vous le virage de la data ?

Il y a un monde qui considère que le futur réside dans les données et un autre qui estime que le futur est dans les équations. Pour Dassault Systèmes, le futur, ce sont les deux, évidemment. Il est quand même utile de savoir que E = mc2 ! La capacité humaine à déterminer de formidables représentations abstraites de phénomènes ne doit pas être sous-estimée. Pas plus que l’apport des données, qui n’est pas nouveau pour nous puisque la capacité à aligner représentation théorique et monde réel a toujours été cruciale. La problématique du tolérancement dans les grands systèmes est un exemple concret de la nécessité historique de prendre en compte le réel, sous forme de données.

Les modèles appris des données sont parfois comparés à des boîtes noires, dont on ne saurait expliquer les résultats. Qu’en pensez-vous ?

Je trouve les débats sur l’explicabilité de l’intelligence artificielle assez... amusants ! Car le sujet n’est pas nouveau. Donner l’explication complète de simulations de crash reviendrait à livrer ma propriété intellectuelle ! Et seul un nombre très limité de personnes seraient capables de comprendre cette explication. Ce que l’on fait, en matière d’explicabilité, c’est donner le domaine de validité de la simulation, c’est-à-dire le domaine d’usage dans lequel le comportement réel sera conforme aux résultats de la simulation. Il suffit de faire de même pour les modèles d’IA.

Les réseaux de neurones ne changent pas la donne en matière d’explicabilité. La seule différence, c’est la question de l’évolution du modèle avec l’absorption de nouvelles données. Là encore, on ne part pas de zéro puisque les modèles statistiques sont utilisés depuis longtemps dans les usines et qu’ils s’affinent au fur et à mesure de la production. L’explicabilité, dans ce cas, revient à dire que tout système adaptatif doit pouvoir rendre compte, à tout moment de son apprentissage, du champ de paramètres qu’il utilise pour prendre ses décisions.

Dassault Systèmes s’est considérablement renforcé dans la santé avec le rachat de Medidata. Dans quel but ?

Nous avons commencé à travailler dans le domaine de la biotech il y a une douzaine d’années. Le rachat d’Accelrys, en 2014 pour 700?millions de dollars, nous a permis d’accélérer. Nous disposons aujourd’hui de la plate-forme la plus avancée de simulation en chimie et biochimie. En y ajoutant Medidata, qui concentre les données de 50 % des essais cliniques du monde, nous voulons construire des représentations des phénomènes concernant l’être humain au plus proche de la réalité.

Nous avons déjà un modèle du cœur qui inclut les phénomènes électriques, ce qui permet de déterminer en amont où mettre le signal électrique du pacemaker. On travaille aussi sur le cerveau. Le squelette est déjà à peu près maîtrisé. Notre ambition est de créer le jumeau numérique de l’être humain.

Que peut apporter le jumeau numérique d’organes ou de l’être humain à la médecine ?

L’enjeu est de faire progresser les recherches thérapeutiques et la pratique médicale. La médecine est un monde d’artisans, pas d’industriels. Il y a de l’excellence, bien sûr, mais l’excellence dans l’art ne dépassera jamais, dans la fiabilité et la performance, une approche industrielle.

Je pense que le monde de la médecine va changer assez radicalement grâce au virtuel. En devenant capable de simuler, de s’entraîner, de regarder, après l’acte, la déviation par rapport à la réalisation prévue, de se souvenir de l’expérience, de l’enrichir avec les autres et d’utiliser tout cela pour faire mieux la prochaine fois. N’est-ce pas la beauté de l’industrie ?

Propos recueillis par Marion Garreau et Manuel Moragues

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