Des technologies numériques embarquées dans des systèmes intelligents

Une vision « Cyber-Physical Systems »

SurferLab est construit autour d'une thématique fondatrice qui consiste à embarquer dans des systèmes mobiles complexes (train, voiture, avion, camion, AGV, ...) des capacités de traitement à base d'intelligence artificielle pour remplir et optimiser différentes fonctions qu'elles soient de conduite, de surveillance, de diagnostic (health monitoring).

Nous cherchons donc à rendre ces systèmes plus intelligents, plus autonomes et capables de s'adapter à l'imprévu. Nous considérons que ces systèmes sont immergés au sein d'une flotte en interaction avec un centre de contrôle ou de maintenance et l'opérateur humain. L'approche adoptée est ainsi de type cyber-physique (en anglais : Cyber-Physical Systems, ou CPS) et concerne a priori tous les modes de transport terrestre.

Des systèmes embarqués...

Les acteurs du laboratoire commun considèrent que, puisque les systèmes complexes étudiés sont naturellement mobiles dans leur environnement, la dimension « systèmes embarqués » revêt une importance primordiale. En effet, les choix habituels de conception qui conduisent à « débarquer » le maximum de fonctions au détriment de fonctions « embarquées » atteignent très rapidement leurs limites car les fonctions « débarquées » sont déconnectées du contexte informationnel qui les concerne.

...au service d'une organisation humaine

Ces systèmes embarqués auront pour but d’améliorer la pertinence de l’information notamment dans la vue du développement de nouveaux outils où l’opérateur humain est indispensable dès leur conception. En effet, l’approche classique « top-down » dans la conception des Interfaces Homme-Machine (IHM) mènent à penser que nous devons procéder autrement en incluant, dès le début, l’humain dans la boucle et ainsi faire face à d’éventuels rejets de ces nouveaux outils liés à une conception techno-centrée.

Enjeux et verrous

Les enjeux et verrous scientifiques et socio-techniques se situent par conséquent au niveau de la rupture entre les approches classiques où un maximum de fonctions sont débarquées et les approches innovantes ayant pour ambition d'embarquer le maximum de fonctions. Ces dernières approches considérent ainsi des problématiques « d'embarquabilité », de coût, de sûreté de fonctionnement, etc. Les enjeux scientifiques sont donc relatifs à la discrimination, à la spécification et à l'optimisation de modèles et algorithmes qui devront soit être embarqués soit laissés au sol. Les verrous technologiques relèvent de la garantie de la faisabilité technique, normative et sécuritaire des spécifications proposées puisque celles-ci devront à terme, au sein du futur laboratoire commun, être en incubation pour basculer en innovation et enfin, déboucher sur des produits mis sur le marché.

Une compétitivité industrielle et scientifique

La vision de SurferLab est partagée par les trois fondateurs du laboratoire commun. Elle cherche à soutenir non seulement la compétitivité industrielle de Bombardier Transport et Prosyst mais aussi la compétitivité scientifique de l'UPHF.

De nouveaux métiers et services

Sur le long terme, SurferLab procure à Bombardier Transport et Prosyst l'opportunité de développer de nouveaux métiers et offres de service au client basés sur l'utilisation des technologies numériques embarqués dans des systèmes intelligents. A ce titre, trois facteurs contribuent à la pérennité de SurferLab :

• Un partage équilibré de la propriété intellectuelle,
• Une intégration dans un paysage socio-économique valorisant,
• Une mise à disposition réciproque de moyens humains et matériels.