Brevet FR2954845A1 — publié le 20110701

SYSTEME D'APPRENTISSAGE AUTOMATISE DE GESTION DE SITUATIONS CRITIQUES La présente invention concerne un système d'apprentissage automatisée de gestion de situations critiques. Elle s'applique notamment pour la gestion des crises, notamment pour l'amélioration continue des pratiques et des dispositions de gestion de crise. Les crises concernées, plutôt liées à la sécurité civile, peuvent être aussi bien majeures ou importante sur un terrain d'opération éventuellement vaste, que plus limitées ou routinières. Les crises majeures impliquent plusieurs niveaux de commandement et plusieurs acteurs de l'urgence, les différents niveaux de commandement étant notamment stratégiques, opérationnels et tactiques et les différents acteurs de l'urgence étant par exemple les pompiers, la police, la préfecture ou encore le SAMU. Les crises plus limitées impliquent essentiellement le niveau tactique sur une échelle locale. Un problème fonctionnel majeur des services d'urgence et des autorités publiques est l'impossibilité actuelle d'exploiter la multitude de données acquises et produites au cours d'une crise, ou d'un exercice de gestion de crise, aux fins de retour d'expérience et d'apprentissage opérationnel. Trois causes au moins peuvent être identifiées : Ces données sont très nombreuses et très diversifiées ; Les sources de création de données, les postes de commandement des divers échelons de commandement et des divers services d'urgence et intervenants, en particulier, n'entretiennent que très rarement des liens de partage d'information et, même si elles le faisaient, leurs données pourraient être vues comme incompatibles entre elles car issues de pratiques différentes où les concepts prennent des sens différents ; La main courante traditionnelle créée au cours d'une opération dans chaque poste de commandement est très pauvre en données, étant en général limitée à des ensembles de données simples telles que l'heure, la nature et la criticité des événements, les actions, décisions et mission engagées, les responsabilités et les échéances. Cependant, la gestion d'une crise peut produire une bien plus grande diversité de données qui passent alors inaperçues et sont oubliées une fois l'événement passé. La main courante est la trace enregistrée des événements, définis par des faits et des données, de la crise et de sa gestion. Dans un tel contexte, les problèmes pratiques que les hommes de l'art ont à résoudre sont notamment les suivant : Rassembler, dans un modèle global et intégré, la totalité des données acquises et produites lors de la crise dans des bases de données dispersées, appartenant à des échelons de commandement et des 10 services d'urgence diversifiés ; Déterminer les moyens d'utiliser cette base d'information de façon intelligente pour permettre de mieux comprendre ce qui s'est passé pendant la crise, en tirer des leçons et décider quoi faire pour progresser ; 15 - Mettre au point un modèle permettant de confronter les retours d'expérience individuels et évaluer leur cohérence, ou bien les fusionner. En théorie, le cycle de gestion de crise, dont un exemple est illustré par la 20 figure 1, représente le processus d'amélioration continue des pratiques entre les activités du temps de paix 101 et du temps de crise 102, notamment en ce qui concerne la préparation 103, les opérations 104 incluant la réponse 30 à des situations, les retours d'expérience 105, la planification des nouvelles mesures 106 ou encore l'application des nouvelles dispositions. 25 L'objectif étant d'optimiser et d'améliorer la réponse aux situations de crise, les acteurs de la gestion de crise doivent prendre en compte le retour d'expérience des crises réelles et des exercices réalisés et en tirer les leçons. Le retour d'expérience, que l'on pourra appeler Retex par la suite, est une 30 activité qui consiste à tirer les leçons de l'expérience acquise lors d'opérations réalisées en temps de crise ou d'exercices réalisés en temps de paix. Un Retex part de l'identification et de l'analyse de ce qui a bien fonctionné, de ce qui a mal fonctionné et de ce qu'il faut améliorer. Les Retex conduisent à l'élaboration de plans d'action de progrès visant à remédier aux points faibles identifiés. Ces actions peuvent alors être, globalement, de deux types : Une élaboration de dispositions nouvelles, dans une étape de planification ; - Des formations et des exercices complémentaires, dans une étape de préparation. L'étude de la situation actuelle montre notamment que : les Retex formels d'intervention, et leur ancrage dans la main courante des interventions, restent une pratique récente, encore peu répandue, et assez variable dans leur forme, phénomène accentué par les différences de doctrine des divers services d'urgence ; le passage des mains courantes écrites sur des cahiers physiques aux mains courantes informatisées n'a pas suffi pour améliorer les conditions d'élaboration des Retex ; bien que dans la pratique de terrain cela ne soit pas toujours le cas, les Retex sont actuellement principalement de trois types le Retex institutionnel, destiné aux autorités, prend souvent la forme d'un compte-rendu relativement subjectif portant sur l'application des plans et procédures, le fonctionnement des structures et l'emploi des ressources et offre rarement des éléments objectifs d'analyse ; Le Retex chronologique, fournit une restitution de la séquence des faits, effectuée à la main en se basant sur les notes de la main courante de l'intervention et des enquêtes auprès des différents intervenants, la production d'un tel Retex prend en moyenne une semaine pour une intervention moyenne et peut prendre plusieurs mois pour les grandes crises ; Le Retex cognitif, basé sur une méthode comme les « Atomes d'expérience » élaborée par l'Ecole des Mines de Paris, sert en théorie à l'analyse de la logique des prises de décision des différents acteurs. Cette démarche a notamment été inscrite dans le guide des préfectures. Cependant ce type de Retex est rarement mis en oeuvre à cause de sa lourdeur et de l'absence d'outils permettant de le simplifier. L'organisation des exercices reste souvent indépendante des Retex des 5 interventions et généralement aucun chaînage entre ces éléments n'est mémorisé formellement. Le lien entre les plans d'amélioration et les Retex d'interventions ne sont généralement pas traçables non plus, de même que la mémoire des liens entre actions réalisées et plans d'action. ~o Au regard des diverses problématiques, les outils actuels du marché offrent peu de fonctionnalités, parmi celles-ci on peut citer : la tenue de main courante simple, comme décrit précédemment ; le partage de la tenue de la main courante entre utilisateurs ; l'édition de la main courante. 15 Les problèmes non résolus par les techniques existantes sont notamment les suivant : la traçabilité du cycle de gestion de crise n'étant pas assuré, il est impossible actuellement, dans une société où la judiciarisassions s'accélère, de fournir aux services d'urgence, dont la responsabilité 20 pénale et civile est engagée, la possibilité de consulter l'historique des ses propres analyses, décisions et actions d'amélioration de pratiques pour rapporter la preuve des actions et progrès entrepris suite à certains incidents ; la production manuelle des Retex à partir de mains courantes très 25 élémentaires interdit aux services d'urgence de prendre toute la mesure de ce qui s'est vraiment passé sur le terrain en situation de crise ; la production de Retex, s'avérant très lourde, est très limitée dans les faits et l'apprentissage organisationnel reste également très 30 insuffisant ; Un but de l'invention est notamment de surmonter les problèmes précédemment évoqués afin d'optimiser et d'améliorer la réponse aux situations de crise. A cet effet, l'invention a pour objet un système 35 d'apprentissage automatisée de gestion de situations critiques à partir de situations antérieures décrites par des événements, le système comportant au moins : une base de données mémorisant les situations décrites par lesdits événements à l'aide d'un modèle conceptuel de données ; un ensemble de modules d'analyse thématique des données du modèle conceptuel ; Le modèle conceptuel de données intègre par exemple l'ensemble des classes de données et de relations utilisées dans une gestion de crise. Le modèle conceptuel de données repose par exemple sur une analyse des fonctions d'un cycle de réponse à des situations de crise et sur une analyse des fonctions du cycle de gestion de crise. Avantageusement, les modules d'analyse effectuent par exemple des analyses du type retour d'expérience. Dans un mode de mise en oeuvre particullier, un module effectue par exemple une analyse qualitative des données enregistrées dans la base de données, vérifiant la qualité des enregistrements, un module effectue une analyse chronologique des données enregistrées dans la base de données, restituant la séquence des événements, un module effectue une analyse statistique des données enregistrées dans la base de données, un module effectue une analyse corrélative des données enregistrées dans la base de données et des résultats des analyses des autres modules d'analyse, un module effectue une analyse cognitive des données enregistrées dans la base de données, automatisant la production des résultats des autres analyses et un rapprochement de ces résultats et un module effectue une analyse comparative des données enregistrées dans la base de données avec des données de situations critiques. Avantageusement, le système comporte par exemple en outre un module de gestion de plans d'action de progrès exploitant les résultats produits par les modules d'analyse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent : la figure 1, une représentation d'un exemple de cycle de gestion de crise ; la figure 2, une présentation des composantes d'un système selon l'invention ; la figure 3, une illustration d'un exemple simple de modèle conceptuel de base de données ; la figure 4, une illustration un exemple de fonctions d'un cycle de réponse à des situations de crise. La figure 2 présente les composantes d'un système selon l'invention. Le système comporte au moins : une base de données 1 mémorisant des événements s'étant produit lors de situations de crises antérieures, ces événements étant mémorisés à l'aide d'un modèle conceptuel de données ; un ensemble 2 de modules de retour d'expérience, ou Retex, automatisés ; Chaque module Retex de l'ensemble 2 effectue une analyse thématique qui lui est propre, ces différentes analyses associées chacune à un Retex seront décrites par la suite. La base de données est alimentée par l'ensemble 10 des événements produits lors des situations de crises antérieures. Ces événements sont mémorisés dans la base de données 1 selon une ontologie adaptée à la gestion de crise. Cette ontologie est le modèle conceptuel de données intégrant la totalité des classes de données et de relations utilisées dans la gestion des crises. Ces classes de données et leurs relations correspondent notamment aux cultures, périmètres de préoccupation, aux objets d'intervention, territoires ...des acteurs de l'urgence. La base de données 1 peut être unique ou distribuée. La figure 3 illustre à titre d'exemple un cas simple de modèle conceptuel de données appliqué à un événement générique. Cet événement est : 30 « Une tempête en France en 1999 détruit la forêt des landes » Cet événement est décrit par des classes de données 21, 22, 23, 24 et des relations 25, 26, 27 entre ces classes. Dans l'exemple de la figure 3, la tempête est intégrée dans la classe « Evénement climatique » 210, France dans la classe « Pays » 220, 1999 dans la classe « Année » et forêt des 35 Landes dans la classes « Territoire » 240. Ces classes 210, 220, 230, 240 sont répertoriées dans le modèle 20. Ce modèle 20 décrit par ailleurs les relations 25, 26, 27 qui peuvent être généralement du type 0, n. La figure 3 illustre simplement un exemple pour illustrer le principe du modèle conceptuel pouvant être utilisé dans un système selon l'invention. Les modules de Retex automatisés peuvent par la suite analyser les données inscrites dans ces classes ainsi que les relations 25, 26, 27 entre ces données. Chaque module Retex comporte sa propre analyse thématique. Les données utiles à la gestion des crises peuvent être de trois types : - des données d'analyse de risques ; des données de gestion des crises ; des données de retour d'expérience. La figure 4 illustre les fonctions 31 d'un cycle 30 de réponse à des situations de crise, ce cycle étant lui-même intégré dans un cycle de gestion de crise tel qu'illustré par la figure 1. Le cycle 30 est par exemple composé de la suite de fonctions définies dans le tableau suivant, ces fonctions étant successivement des fonctions de vigilance, d'alerte, d'acquisition, de représentation, d'anticipation, d'intention, de pondération, d'orientation, de décision, d'information et d'action : VIGILANCE Activer les moyens de mesure / surveillance / reporting / alerte pour vérifier que les actions prévues se réalisent et veiller aux évolutions possibles du cours d'événements Surveiller observer un objet donné (zone, acteurs, menace, ...) pendant une période de temps donnée, soit en continu ou bien périodiquement Reconnaître projeter des observateurs sur un point donné pour recueillir ponctuellement des données sur la situation d'un objet donné ALERTE Détecter des signes d'évolution de la situation Transmettre au système d'acquisition les données significatives relevées ACQUISITION les points de situation ou les données significatives ; les enregistrer dans une BDD ; localiser et horodater chaque point de situation REPRESENTATION Interpréter ce qui se joue et dégager le sens de ce qui se passe Visualiser présenter de façon synthétique les données décrivant la situation et son sens mesurer la réalisation de l'ordre précédent / en cours, les changements Contrôler enregistrés au regard du prévu : rapports de force, transformation de la situation attendue... ANTICIPATION Acquérir Simuler & Évaluer prévoir le développement probable du cours d"événements Déterminer les actions et ressources à engager en fonction des évolutions prévisibles du cours d'événements Prévoir les délais, contraintes/difficultés, opportunités des actions / ressources envisagées INTENTION Prendre en compte l'ordre de l'échelon de commandement supérieur, plus la situation et son évolution Fixer l'objectif à atteindre au niveau de commandement courant, l'effet majeur ; = "en vue de xxx" + "en mesure de xxx à l'issue de l'action" PONDERATION Identifier les facteurs de modération / pondération de la décision : marges ou réserves de ressources, temps, espace, droit, soutien social, ... Évaluer ces facteurs modérateurs / pondérateurs et leurs impacts potentiels sur le cours d'action à décider ORIENTATION Élaborer Une, voire plusieurs propositions d'ordre d'opération si possible ou nécessaire Préciser les axes de vigilance relatifs aux évolutions possibles (attendues / anormales / redoutées) de la situation (liées au cours d'action ou pouvant l'influencer), et les indicateurs significatifs de ces évolutions DECISION Choisir l'ordre d'opération optimal, éventuellement en comparant plusieurs propositions en compétition et en évaluant leur faisabilité et leur capacité à réaliser l'objectif fixé Formaliser l'ordre d'opération et le message correspondant INFORMATION Mobiliser les intervenants concernés par la situation ou par l'ordre d'opération Circuler l'ordre au sein de l'organisation pour information des abonnés au réseau Tutelles, Services d'Urgence, gestionnaires de ressources, opérateurs, ... Communiquer des éléments d'information à l'extérieur pour les relations publiques ACTION Exécuter l'ordre d'opération Rendre compte au commandement Les classes et les relations définissant le modèle conceptuel de données sont donc basées sur ces fonctions 31 du cycle de réponse 30. La base de données 1 est enrichie par un processus d'enregistrement de type main courante 11 comme le montre la figure 1, ce processus permettant notamment : de structurer la saisie des données dans la base de données 1 correspondant aux entités et relations de l'ontologie ; ~o à plusieurs personnes, d'une même organisation de secours ou de plusieurs organisations différentes, d'enrichir la base de données de la multitude de données événementielles relatives à un ou plusieurs incidents ou situations critiques, ces données étant par exemple les événements eux-mêmes, des lieux, des intervenants, des synthèses, des prévisions, des missions, des ordres d'opération, des comptes-rendus, des données d'observation ou de surveillance, ... ; de désigner au fil de l'eau les données importantes, cette dernière notion pouvant elle-même se décliner selon des critères variés appropriés au type des données concernées ; d'assurer par exemple l'horodatage, la traçabilité de la source et la traçabilité des relations entre les données reçues et échangées. La base de données 1, enrichie des données ainsi enregistrées, peut être assimilée à une main courante sémantique. Les modules d'analyse 2, en particulier les Retex automatisés, effectuent par exemple les analyses thématiques suivantes : analyse qualitative ; analyse chronologique ; analyse statistique ; - analyse corrélative ; analyse cognitive ; analyse comparative. Les fonctions effectuées par les différents Retex peuvent ainsi être décrites 20 comme suit. Le Retex qualitatif vérifie que l'enregistrement des événements dans la base de données 1 a été effectué selon les règles établies, en d'autres termes, le Retex qualitatif vérifie la qualité des enregistrements. 25 Le Retex chronologique, formalisé autour d'une ligne de temps, restitue à partir des données de la main courante sémantique 1, la séquence des faits de tous ordres, depuis les événements constatés jusqu'aux décisions et actions prises, survenus au cours d'une crise. Plusieurs résultats de Retex 30 chronologiques sont envisageables, la liste suivante n'étant pas exhaustive : niveaux de zoom permettant de passer de vues globales à des vues détaillées ; perspectives permettant de faire ressortir des familles d'informations différentes ; intensité des opérations permettant de montrer les moments forts et les moments calmes des opérations de secours ; événements désignés comme importants au cours de la gestion des opérations. Lors de la production des résultats du Retex qualitatif ou du Retex chronologique, un utilisateur peut constater des « trous », c'est-à-dire l'absence de données qui auraient pu ou dû être enregistrées, a la possibilité de mener des enquêtes auprès des intervenants et de compléter, a posteriori, les données de la main courante sémantique. Les données ainsi ajoutées peuvent être marquées d'un statut spécial. Le Retex statistique, à travers des indicateurs choisis et paramétrés par un utilisateur du système, effectue une analyse quantitative des données enregistrées dans la main courante sémantique. Il peut s'agir des données d'une crise ou bien de plusieurs crises. Le Retex statistique peut mettre en évidence des points saillants, par exemple les principaux types d'incidents, l'origine principale des appels, les circonstances ou causes prédominantes, les populations les plus ou les moins affectées, les bassins géographiques de caractéristiques particulières, la durée des actions, les temps de projection des moyens sur le terrain, les temps de prises de décision et d'autres faits encore. Le Retex corrélatif, en se fondant à la fois sur les données de la main courante sémantique, c'est-à-dire de la base de données 1, et sur les résultats des Retex précédemment décrits, met en évidence des corrélations, concomitances, incohérences entre les événements susceptibles de mieux faire comprendre les lois de l'action : coïncidences ou concomitances entre divers types d'événements, par exemple entre certains types de situations et certains types de décisions, entre des engagements de ressources et des événements de terrain ; corrélations entre des causes et des effets, par exemple entre certains types d'action et des délais de restitution des rapports d'exécution ou des délais de prise de décision, entre certains types d'événements, entre des types d'événements et des niveaux d'engagement de ressources ; incohérences, par exemple entre des situations et des décisions, entre des décisions et des rapports d'engagement de ressources, entre des ordres d'opération et des rapports d'exécution, entre des prescriptions de procédures et des rapports d'intervention réelle. Le Retex cognitif permet notamment : d'automatiser la production des informations de retours d'expérience ; de rapprocher ces informations de différents acteurs concernant une même situation ou un même moment ou un même terrain ou théâtre d'intervention. Cette production permet à son tour : de fournir les données de base nécessaires à une analyse qualitative par les intervenants ou des équipes scientifiques ; de réaliser, dans le cadre du Retex corrélatif, des analyses complémentaires. Le Retex comparatif, en se fondant sur les types de crises ou de situations vécues au fil du temps, sur les données de gestion de crise, sur les Retex réalisés et sur les actions de progrès menées ou réalisées, permet de dresser un bilan des progrès réalisés en matière d'efficacité de la gestion de crise. Les résultats produits par les différents modules d'analyses, notamment les Retex, peuvent être exploités de façon efficace par un module de gestion de plans d'action de progrès 12 comme le montre la figure 1. En particulier, ces résultats permettent : - d'identifier les actions de progrès à engager ; d'organiser le traitement de ces actions ; d'assurer la traçabilité des progrès accomplis au fil du temps ; - de permettre l'analyse rétrospective du cycle d'apprentissage de la gestion de crise. Les différentes formes de Retex permettent d'identifier les points forts et les points faibles de la gestion des crises et consécutivement de proposer les améliorations à engager, ou actions de progrès, ainsi par exemple : dispositions à modifier ou à élaborer ; - formations supplémentaires ; exercices à réaliser. Le choix de ces actions de progrès peut être guidé par un automatisme du système ou bien être déterminé par un utilisateur lui-même. Les actions de progrès peuvent être regroupées dans des plans d'action de ~o progrès. Chaque action donne lieu à un processus de traitement, de type « workflow » par exemple, permettant d'impliquer, d'alerter, de suivre et de rappeler à l'ordre des acteurs compétents. Ces processus sont paramétrables selon divers critères de manière à pouvoir être adaptés aux cultures et circonstances de chacun des services 15 d'urgence ou acteurs étatiques ou économiques concernés. Les liens entre les dispositions élaborées et les actions de progrès qui les mettent en oeuvre peuvent être mémorisées de façon à assurer la traçabilité des progrès accomplis en réponse à des états de fait constatés. Cette faculté peut servir notamment à auditer le système de commande de la gestion de 20 crise ou aux enquêtes déclenchées suite à des événements législatifs, techniques ou dramatiques, par exemple pour lesquels les services d'urgence peuvent avoir à rapporter la preuve des actions prises pour remédier à ces situations. 25 Le système selon l'invention a été décrit pour l'exploitation d'événements relatifs à des situations de crises. Elle peut s'appliquer à d'autres événements de situations critiques dont on veut exploiter la connaissance en vue de mener des actions de progrès pour des situations critiques futures. 30 35 REVENDICATIONS1. Système d'apprentissage automatisée de gestion de situations critiques à partir de situations antérieures décrites par des événements (10), caractérisé en ce qu'il comporte au moins : une base de données (1) mémorisant les situations décrites par lesdits événements à l'aide d'un modèle conceptuel de données ; un ensemble de modules d'analyse thématique des données du modèle conceptuel ; 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le modèle 10 conceptuel de données intègre l'ensemble des classes de données et de relations utilisées dans une gestion de crise. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le modèle conceptuel de données repose sur une analyse des fonctions (31) d'un cycle 15 de réponse (30) à des situations de crise et sur une analyse des fonctions du cycle de gestion de crise. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules d'analyse effectuent des analyses du type 20 retour d'expérience. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un module effectue une analyse qualitative des données enregistrées dans la base de données (1), vérifiant la qualité des 25 enregistrements. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un module effectue une analyse chronologique des données enregistrées dans la base de données (1), restituant la séquence 30 des événements. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un module effectue une analyse statistique des données enregistrées dans la base de données (1). 8. Système selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'un module effectue une analyse corrélative des données enregistrées dans la base de données (1) et des résultats des analyses des autres modules d'analyse. 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un module effectue une analyse cognitive des données enregistrées dans la base de données (1), automatisant la production des résultats des autres analyses et un rapprochement de ces résultats. 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un module effectue une analyse comparative des données enregistrées dans la base de données (1) avec des données de situations critiques. 11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un module (12) de gestion de plans d'action de progrès exploitant les résultats produits par les modules d'analyse (2). 25 30