Axe 2 : Systèmes cyber-physiques

  • Posted on: 17 September 2012
  • By: admin
  • Updated on: 12 April 2018
Détails: 

Les systèmes cyber-physiques (CPS) sont des systèmes qui résultent de l’intégration de composants informatiques à des systèmes physiques (mécaniques et automatiques) 14. Ces composants informatiques, disposant de capacités de communication et de calcul, collaborent pour surveiller et contrôler les processus physiques via des boucles de rétroactions. Par nature, ces systèmes sont hétérogènes, ouverts, connectés et fortement dynamiques. Les CPS sont aujourd’hui au coeur des enjeux de domaines très variés, comme l’industrie du futur 15, les smart grids en énergie, les smart cities, les véhicules autonomes (drones, véhicules, etc.), la santé du futur 16, etc. Leurs applications ne cessent de croitre car leur potentiel semble très important et ouvre de nouvelles perspectives sur les usages et les capacités en exploitation.

Dans ce contexte et quel que soit le domaine d’application visé, les principaux enjeux de recherche de cet axe portent sur :

  • La communication (mise en réseau dans le monde des objets connectés, cloudification des interactions, etc.),
  • La simulation (hétérogénéité des modèles de simulation interconnectés, comportement dynamique),
  • La cognition (intégration de la simulation multi-agent pour la prise de décision, Big Data, etc.),
  • Le contrôle et la commande (synchronisation de systèmes dynamiques, hétérogènes et chaotiques, pilotage temps réel, etc.),
  • La configuration du CPS dans son environnement (agilité, robustesse, flexibilité, etc.) et la gestion de son cycle de vie (conception, usage, fin de vie),
  • La standardisation (définition et appropriation de standards de communication et d’intégration).

De plus ces enjeux ne peuvent être découplés et un axe majeur des recherches de cet axe portera sur l’intégration de tous ces enjeux dans un système complexe et dynamique, avec des niveaux de performance et de réponse très élevés.

Enfin, l’intégration des CPS à la fois entre eux et avec un système organisationnel ouvre des perspectives de recherche à l’interface de cet axe avec les autres axes du GdR, comme l’axe 1 (intégration informationnelle d’un CPS dans le SI et gestion des connaissances entre CPS par exemple), l’axe 3 (communication entre CPS), l’axe 4 (conception et pilotage d’un système de CPS), l’axe 7 (prise de décision intégrée dans un système de CPS) ou l’axe 8 (interaction homme-CPS) pour ne citer que quelques exemples.