* Transformations de modèles

* Couplages de modèles, interactions entre systèmes discrets

* Sécurité

* Sécurité des systèmes physiques, matériels

### CNU60

* Génie industriel et conception, Génie industriel, conception de produits et de systèmes, Eco-conception, Optimisation, Ingénierie de la conception et de la fabrication, Gestion du cycle de vie des produits, Intégration des connaissances technologiques, Innovation, Qualité, Fiabilité et Maîtrise des risques, Maintenance, Décision, Contrôle non destructif (CND), ...

### CNU61

* Automatique : automatique continue, robotique, productique;

* modélisation,

* observation,

* commande de systèmes,

* surveillance,

* supervision,

* perception,

* systèmes Homme/Machine,

* Systèmes à Évènements Discrets,

* recherche opérationnelle,

* planification,

* ordonnancement,

* sûreté de fonctionnement,

* pronostic,

* maintenance,

* aide à la décision,

* génie industriel

* Traitement du Signal : information, signal, image, vision;

* fusion,

* classification,

* diagnostic,

* science des données et apprentissage statistique.

### A.2.3 Conférences et Journaux

En complément du positionnement eu égard aux instances scientifiques nationales, cette section complète le positionnement de MACS par quelques listes de journaux et conférences internationales d'intérêt pour les chercheurs de MACS. Ces listes ont été élaborées au sein du comité de direction de MACS dans le but d'affiner le positionnement scientifique, sans exhaustivité. Elle correspondent à des revues ou conférences dans lesquels les chercheurs du domaine vont publier et chercher des nouvelles contributions. Aucun objectif de classement n'a été appliqué pour les constituer, ni en termes d'impact facteur ou autre indicateur chiffré, ni en autres termes de qualité. Nous les avons regroupés selon quelques catégories allant de ce qui constitue le coeur de MACS et en incluant des domaines en interaction.
<table><caption>TABLE A.1 – Automatique, Théorie de la commande</caption><thead><tr><th></th><th></th></tr></thead><tbody><tr><td>Revues</td><td>IEEE Transactions on Automatic Control<br>IEEE Control Systems Magazine<br>IEEE Transactions on Control Systems Technology<br>IEEE Transactions on Control of Network Systems<br>IEEE Control Systems Letters<br>IEEE Transactions on Network Science and Engineering<br>IET Control Theory &amp; Applications<br>IFAC Automatica<br>IFAC Control Engineering Practice<br>IFAC Annual Reviews in Control<br>IFAC Nonlinear Analysis: Hybrid Systems<br>IFAC Journal of Systems and Control<br>International Journal of Adaptive Control and Signal Processing<br>International Journal of Control<br>International Journal of Robust and Nonlinear Control<br>ISA Transactions European Journal of Control<br>Systems &amp; Control Letters</td></tr><tr><td>Conférences</td><td>IFAC World Congress<br>IFAC: NOLCOS, ROCOND, NECSYS, LPVS, SYSID, SSSC, TDS, MICNON, SAFEPRO-CESS<br>ACC, MECC<br>European Control Conference<br>IEEE-CSS: CDC, CCTA, MED</td></tr></tbody></table>
<table><caption>TABLE A.2 – Génie Industriel</caption><tr><td>Revues</td></tr><tr><td>Applied Sciences CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology</td></tr><tr><td>CIRP Annals</td></tr><tr><td>Concurrent Engineering: Research and Applications</td></tr><tr><td>Computers in Industry</td></tr><tr><td>Entreprise Information Systems</td></tr><tr><td>Expert Systems with Applications</td></tr><tr><td>IISE Transactions</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Automation Science and Engineering</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Industry Applications</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: systems</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Industrial Informatics</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Reliability</td></tr><tr><td>IEEE Systems Journal</td></tr><tr><td>Information Sciences</td></tr><tr><td>International Journal of Computer Integrated Manufacturing</td></tr><tr><td>International Journal of Advanced Manufacturing Technology</td></tr><tr><td>International Journal of Information Technology and Decision Making</td></tr><tr><td>International Journal of Production Research</td></tr><tr><td>Journal of Cleaner Production</td></tr><tr><td>Journal of Industrial Information Integration</td></tr><tr><td>Journal of Intelligent Manufacturing</td></tr><tr><td>Journal of Manufacturing Systems</td></tr><tr><td>Journal of Risk and Reliability</td></tr><tr><td>Production Planning and Control</td></tr><tr><td>Reliability Engineering and System Safety</td></tr><tr><td>Robotics and Computer Integrated Manufacturing</td></tr><tr><td>Simulation Modelling Practice and Theory</td></tr><tr><td>Supply Chain Forum: An International Journal</td></tr><tr><td>Conférences</td></tr><tr><td>IFAC: WC, MIM, INCOM, IMS, A-MEST</td></tr><tr><td>IEEE: INDIN, ICPS, ETFA, SMC, IECON, SOHOMA</td></tr><tr><td>IFIP: APMS, PLM</td></tr><tr><td>CIRP: CMS, LCE</td></tr><tr><td>CIE, ICPR</td></tr><tr><td>CIGI, MOSIM</td></tr><tr><td>ESREL</td></tr></table>

<table><caption>TABLE A.3 – IA & Machine learning</caption><tr><td>Revues</td></tr><tr><td>IFAC Engineering Applications of Artificial Intelligence</td></tr><tr><td>Applied Intelligence</td></tr><tr><td>Artificial Intelligence</td></tr><tr><td>Applied Artificial Intelligence</td></tr><tr><td>Advanced Engineering Informatics</td></tr><tr><td>Expert Systems</td></tr><tr><td>Journal of Intelligent Manufacturing JMLR</td></tr><tr><td>Knowledge-Based Systems</td></tr><tr><td>Conférences</td></tr><tr><td>Learning for Dynamics and Control</td></tr><tr><td>NeurIPS</td></tr><tr><td>ICLR</td></tr></table>
<table><caption>TABLE A.4 – Recherche opérationnelle</caption><tr><td>Revues</td></tr><tr><td>4OR</td></tr><tr><td>Computers and Industrial Engineering</td></tr><tr><td>Computers and Operations Research</td></tr><tr><td>European Journal of Operational Research</td></tr><tr><td>International Journal of Production Economics</td></tr><tr><td>Journal of Operations Management</td></tr><tr><td>Journal of Scheduling</td></tr><tr><td>Journal of Simulation</td></tr><tr><td>Management Science</td></tr><tr><td>Manufacturing and Service Operations Management</td></tr><tr><td>Omega</td></tr><tr><td>Operational Research (ORIJ)</td></tr><tr><td>Production and Operations Management</td></tr><tr><td>Conférences</td></tr><tr><td>EURO</td></tr><tr><td>ROADEF</td></tr></table>

<table><caption>TABLE A.5 – Mathématiques appliquées - Optimisation, Théorie du Contrôle, Proba/Stats</caption><tr><td>Revues</td></tr><tr><td>Applied Stochastic Models in Business and Industry</td></tr><tr><td>ESAIM : COCV</td></tr><tr><td>International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Network Science and Engineering</td></tr><tr><td>Journal of Optimization Theory and Applications</td></tr><tr><td>Mathematics of Control, Signals, and Systems</td></tr><tr><td>Mathematics of Operations Research</td></tr><tr><td>SIAM Journal on Control and Optimization</td></tr><tr><td>SIAM Journal on Optimization</td></tr><tr><td>SIAM Review</td></tr><tr><td>Simulation - Transaction of the SCS</td></tr><tr><td>Simulation Practice and Theory</td></tr><tr><td>Conférences</td></tr><tr><td>MTNS</td></tr><tr><td>SIAM Conference on Control and Its Applications</td></tr></table>

<table><caption>TABLE A.6 – Domaines applicatifs</caption><tr><td>Revues</td></tr><tr><td>Health Care Management Science</td></tr><tr><td>IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems</td></tr><tr><td>IEEE Transactions on Intelligent Vehicles</td></tr><tr><td>IFAC Mechatronics</td></tr><tr><td>Operations Research on Health Care</td></tr><tr><td>Transportation</td></tr><tr><td>Transportation research Part (B, C, E)</td></tr><tr><td>Conférences</td></tr><tr><td>IEEE EMBS-BHI</td></tr><tr><td>IFAC : SYROCO, MECHATRONICS, ADCHEM, AAC, ACA, CTS, IAV, BMS, DYCOPS</td></tr><tr><td>GISEH</td></tr></table>
A.3 Dépôt d'une proposition d'Action

Le formulaire comprend les éléments suivants. Ceux avec un astérisque * sont obligatoires. Le for-
mulaire sert à la fois pour le dépôt d'une action mais aussi, une fois approuvée, pour son affichage sur
la page gdr-macs.cnrs.fr/actions. Les porteurs d'actions peuvent mettre à jour le formulaire au cours de
l'évolution de l'action. Les champs marqués d'un losange ◇ sont affichés sur le site web. Ceux qui ne sont
pas affichés sont utilisés exclusivement dans la phase préalable au lancement de l'action.

• * ◊ Titre

• * Durée (1, 1.5 ou 2 ans)

• * Initiateur, i.e. celui qui remplit le formulaire

• ◊ Porteurs

• ◊ Date début

• ◊ Type d'action parmi

○ cartographie (de compétences, de bonnes pratiques, de ressources techniques/plateformes, de sources d'informations, etc.)

o veille, état de l'art et prospective scientifique (à court, moyen, long terme)

○ création et animation d'une communauté scientifique (autour d'un thème scientifique...)

○ structuration et coordination scientifique (auprès de sociétés savantes, relation avec d'autres organismes...)

* ◊ Justification de l'action : contexte, enjeux scientifiques/sociétaux. Si l'action revêt un caractère scientifique, un sujet scientifique doit être défini. Le sujet peut être indifféremment très focalisé (sur un modèle, un outil, un verrou, une application, une interaction entre deux domaines scientifiques complémentaires), ou au contraire, très large (impact sur le plus grand nombre, questionnements sociétaux...). Une vision pluridisciplinaire du sujet est encouragée, mais elle n'est pas obligatoire. Si le sujet présente une dimension exclusivement mono disciplinaire, les porteurs considéreront les aspects applicatifs et les enjeux sociétaux (impact sur la société).

◇ Références bibliographiques

◇ Objectifs (facteurs de succès, résultats escomptés)

◇ Participants confirmés

• Participants pressentis

* Animation de l'action : fonctionnement, réunions, intervenants, participants ciblés, si l'animation est majoritairement sous la forme de réunions présentielles ou par visio-conférence. Le(s) porteur(s) peut(vent) également inviter de manière ponctuelle ou régulière d'autres personnes, membres du GDR ou non (industriels, représentants de la société civile, membres d'autres communautés aca-démiques, etc.), notamment lorsque l'action est de nature pluridisciplinaire.

• Type de livrable parmi

○ Ouvrage pédagogique, formation, guide, MOOC

○ Organisation workshop

○ Montage d'un projet scientifique

○ Ouvrage/article de synthèse publié

○ Livre blanc, synthèse bibliographique

○ Site web

o Autre

• Description livrable(s)

• Budget demandé

• Justification du budget

* Cible de diffusion au sein de la communauté MACS (comité de direction, sous-communauté, en-
semble de MACS...)

• Communication, si projets de communication au delà du GdR MACS

◇ Site web dédié à l'Action

◇ Évolution (descriptif des activités mis à jour de l'avancée de l'action)
## A.4 Activités de prospective en 2021-2023

### A.4.1 Groupes de réflexion - MACS et l'IA

**Synthèse de l'enquête GDR MACS et IA : Cartographie des techniques utilisées, des domaines et objets de recherche concernés**

Le Comité de Direction a mis en place un groupe de travail pour mener une enquête sur l'utilisation des techniques d'Intelligence Artificielle (IA) par les chercheurs du GDR MACS. Ce groupe, animé par Eric Bonjour et Laurent Geneste, était composé de Damien Trentesaux, Vincent Cheutet, Bernard Grabot, Samir Lamouri et Olivier Cardin. Les résultats de cette enquête ont été publiés sur le site du GDR MACS en janvier 2022 (https://hal.science/hal-04004385).

Le groupe a élaboré une liste des domaines et une liste des objets de recherche étudiés. Il a distingué 4 grandes classes de techniques d'IA (Approches type Recherche Opérationnelle (RO); Approches modélisation des connaissances et raisonnement; Approches données; Transversal) dans lesquelles 20 techniques d'IA identifiées ont été classées. Il a ensuite construit un outil web pour supporter un questionnaire, qui a été diffusé aux membres du GDR MACS en juin 2022.

139 personnes ont répondu à cette enquête, en majorité des maîtres de conférences et professeurs (92). Les répondants avaient une activité de recherche de plus de 5 ans (117) mais ont une expérience en IA de moins de 5 ans (63) ou sont sans expérience (22).

Les domaines de recherche concernés sont bien représentatifs des domaines couverts par le GDR MACS avec pour moitié des répondants (73/139), l'automatique (commande et pilotage, estimation et observation) et pour l'autre moitié, le génie industriel (ingénierie dirigée par les modèles, RO et aide à la décision, ingénierie des connaissances et sciences des données, maintenance, planification...).

Au niveau des objets de recherche, le groupe de travail a noté une prédominance de la "robotique, cobotique, mécatronique" et de la "conception" avec une forte présence de thèmes plus récents comme l' "IoT, systèmes cyber-physiques" ou les "Jumeaux numériques" ou de thèmes en lien avec des transitions sociétales majeures, comme les transports, l'énergie, le développement durable et la santé.

En ce qui concerne l'utilisation des techniques d'IA, 3 niveaux ont été distingués : utilisateur; contributeur; intéressé. Il ressort une prédominance de l' "apprentissage automatique (machine learning)" (57; 25; 38) et des "approches heuristiques" (28; 14; 14) avec un intérêt marqué pour les "Systèmes Multi-Agents" (9; 9; 20), et ce, de façon transversale aux domaines de recherche (en automatique et en génie industriel). Des contributions soutenues (>12) sur les "techniques à base de logique" et sur les "connaissances incertaines" ont été relevées. Un intérêt particulier (>15) ressort aussi sur l' "interaction humains-IA" et sur la "validation, explication, confiance" dans l'IA.

Environ 20% des répondants ont une contribution en "Apprentissage automatique", principalement des chercheurs confirmés (de plus de 10 ans d'expérience). Les contributions sont plutôt réparties en fonction de l'expérience en IA, avec une dominance pour les chercheurs ayant plus de 5 ans d'expérience en IA.

Ensuite, des clusters ont été recherchés sur les domaines à partir des réponses obtenues. Fort logiquement, les domaines "Commande, pilotage + Estimation, observation" (27 répondants), "Analyse des systèmes, simulation, vérification, preuve" (38) et "Identification" (41) ont montré leur proximité : on retrouve ici les domaines classiques de l'Automatique. De la même façon, les domaines "Ingénierie des connaissances et sciences des données", "Modélisation, ingénierie dirigée par les modèles", "Systèmes d'information" et "Analyse des systèmes, simulation, vérification, preuve" ont montré leur proximité (23 répondants). A noter que le domaine "analyse des systèmes, simulation, vérification, preuve" est transversal à ces deux clusters. Un autre cluster relatif à l'utilisation des techniques de "RO et aide à la décision" en "Planification et Ordonnancement" a été identifié (10 répondants). Enfin, contrairement à ce que l'on aurait pu supposer, les domaines "Diagnostic, détection de fautes" et "Maintenance, pronostic" n'ont pas fait apparaître de proximité forte (seulement 5 répondants).

### A.4.2 Contribution pour les prospective du CNRS

Dans le cadre de la préparation du document d'évaluation du CNRS menée par le Hcéres, les GdR de l'INS2I ont été sollicités le 19 avril pour produire des contributions pour le 27 mai. Plus précisément la sollicitation était formulée comme suit :

*En lien avec l'évaluation du CNRS qui aura lieu en 2023 et la préparation du futur contrat d'objectif*
et de performance 2024-2028 de l'organisme, nous vous sollicitons pour recenser les éléments qui vous semblent importants à faire apparaître dans une prospective à l'horizon 2024-2028 (évolutions du domaine, nouvelles thématiques, domaines prioritaires, enjeux majeurs), à la fois pour l'INS2I, mais plus généralement pour le CNRS. L'idée n'est pas à ce stade de rédiger des documents complets, mais plutôt de faire des propositions courtes, où chaque proposition ainsi que sa pertinence dans ce cadre sont étayées par quelques lignes. Le document demandé doit faire moins de deux pages et adresser (si pertinents) les items suivants. Le document comportera typiquement au plus une douzaine de propositions.

* Y a-t-il eu des évolutions significatives de votre domaine (couvert par votre GDR) au cours des 5 dernières années ?

* Quelles thématiques (actuelles et futures) au sein de votre domaine vous paraissent prioritaires pour 2024-2028 ?

* Y a-t-il des nouvelles thématiques émergentes à soutenir pour 2024-2028 ?

* Quelles problématiques venant d'autres disciplines génèrent de nouveaux verrous scientifiques dans votre domaine ?

* Quels sont les grands enjeux sociétaux sur lesquels vos thématiques peuvent jouer un rôle dans la période 2024-2028 ?

En se basant sur les actions MACS en cours à cette période, le comité de direction de MACS a proposé 3 orientations prospectives.

## Les sciences de l'information au service de la santé - de l'analyse de données à la régulation

Il est établi que les sciences de l'information ont des contributions majeures sur des questions de santé, en particulier dans le cadre de l'analyse de données médicales par exemple pour les neurosciences ou de l'assistance robotisée en chirurgie. Ces résultats ouvrent dorénavant la voie à de nouvelles études dans lesquelles les processus seraient abordés en tant que systèmes dynamiques en interaction entre eux et avec leur environnement. Dans ce cadre, les méthodes issues de l'Automatique (identification des modèles dynamiques, réduction de modèles et modèles incertains, détection de phénomènes anormaux, observation d'états non mesurables, régulation robuste) commencent à fournir des résultats préliminaires avec un très fort potentiel. Un travail de recensement des résultats existants est en cours (gdr-macs.cnrs.fr/node/3717) et liste des réussites pour la régulation du diabète (pancréas artificiel), en anesthésie, en traitement des cancers, en simulation cérébrale pour le contrôle de la maladie de Parkinson, en surveillance et affaiblissement des épidémies, pour la prise de décisions au niveau du système hospitalier dans sa globalité (organisation complexe à la fois humaine, technique, médicale, réglementaire et financière)... Ces travaux montrent en outre que les enjeux scientifiques ne sont pas de simples transpositions au corps humain de techniques utilisées pour la conduite des machines. Les résultats scientifiques attendus relèvent aussi d'avancées fondamentales pour l'analyse et la conduite des systèmes dynamiques en général.

## Méthodes pour les nouveaux enjeux industriels - résilience, soutenabilité, obsolescence

L'organisation du travail en entreprise est le fruit de réflexions sur l'organisation sociale, humaine mais aussi le fruit de raisonnements issus de domaines techniques voire mathématiques. La recherche opérationnelle propose une mathématisation sous la forme de problèmes d'optimisation sous contrainte pour le domaine de la logistique. L'ordonnancement et la conduite des chaînes d'assemblage repose sur des modèles sous forme de graphes a états discrets et probabilistes. L'organisation de la production de biens et de services font appel à des techniques d'intelligence artificielle. Les outils méthodologiques établis répondent de façon plus ou moins parfaite aux questions de minimisation des coûts ou de maximisation des profits. Il doivent être revus et révisés face aux enjeux actuels que sont la résilience en particulier vis-à-vis de situations critiques, de soutenabilité en situation de dégradation écologique globale, et en lien avec cela face à l'obsolescence (programmée ou pas) des biens et services. Ils doivent également être revus en tenant compte des nouvelles exigences sociétales autour de la place de l'humain dans ces systèmes. Ces enjeux et d'autres nécessitent de repenser les méthodes permettant de modéliser puis de piloter les processus socio-techniques impliqués dans les structures de production.

## Modèles pour dompter la complexité
La compréhension, et par là même la modélisation, des phénomènes physiques, techniques et sociaux progresse, permettant leur étude à différentes échelles. Par contre, l'étude de ces phénomènes imbriqués, corrélés, en réseau, incluant de nombreuses boucles de d'action et de rétroaction reste largement hors de portée. L'enjeu est en partie dans les capacités à considérer des modélisations hétérogènes de grande taille, combinant des complications diverses, alors même que l'étude de chacune de ces complications est déjà un sujet en soi. Parmi les pistes pour y
répondre on trouve l'idée des jumeaux numériques. Profitant des capacités de calcul en croissance, l'idée est de construire un simulateur complet de tous les composants d'un système complexe synchronisé avec un ensemble de données en temps-réel permettant de projeter son comportement dans un futur proche. De tels jumeaux existent pour des avions où un double numérique, régulièrement synchronisé avec les mesures faites sur son jumeau physique, permet d'anticiper les pannes et de prévoir au mieux la maintenance. Siemens aurait envisagé récemment d'étendre cette idée à l'échelle d'une usine complète. D'autres l'envisagent pour le suivi de santé sur un corps humain. Mais, même en simulation, les questions de la taille des modèles complets et des temps de calcul s'avèrent limitantes. Les travaux sur la réduction des modèles et données dans un contexte de big data, d'apprentissage de modèles compacts suffisamment représentatifs, la modélisation hiérarchique pour séparer les différentes usages des modèles (connaître l'état du système, prendre des décisions, réguler) permettront progressivement de dompter la complexité que ce soit en simulation avec un temps de réaction maîtrisé, mais aussi pour l'analyse qualitative des dynamiques et la conception de paramètres de contrôle.

### A.4.3 Prospects Interdisciplinaires

Ce qui vient a été produit le 2 mai 2022 à la demande de l'INS2I concernant des perspectives interdisciplinaires

**Une partie de l'interdisciplinarité de MACS se fait sur les méthodes et outils théoriques.** Cette forme d'interdisciplinarité nécessite rarement le montage de projets de dimensions conséquentes, en tous les cas rarement au delà du binôme INS2I-INSMI. MACS envisage de les mener en coopération avec les GdR de l'INS2I (voir par exemple la prospective de coopérations avec ISIS mentionnée ci-dessus). Des coopérations prospectives sont également en cours de mise en route avec les mathématiques appliquées par le biais "d'Actions MACS" sur les thématiques du Contrôle Optimal, d'une part, et sur le Contrôle des Equations aux dérivées partielles, de l'autre.

**L'autre part de l'interdisciplinarité relève de l'incorporation d'outils et de méthodes développées au sein de MACS dans des projets** visant à analyser des systèmes dynamiques complexes dans l'idée de les piloter ou les contrôler. Un exemple de ce type de coopération est dans le domaine du contrôle actif des écoulements de fluides qui peuvent réduire la traînée derrière des véhicules ou maîtriser la portance sur les pales d'éoliennes. D'autres exemples de ce type de se trouvent en génie des procédés, en électrotechnique, en anesthésie, etc. Ces coopérations ne sont pour autant pas des prestations de services avec des outils sur étagère, mais ouvrent en retour des questions théoriques nouvelles pour MACS. Cependant, dans ces exemples, les porteurs des projets sont rarement les collègues de MACS, d'où sans doute le peu de retours que j'ai eu aux sollicitations pour proposer des projets interdisciplinaires. Par contre, il est important que les contributions des collègues INS2I aux projets, contributions souvent rangées dans la rubrique un peu trop générique de l'Intelligence artificielle ou du développement d'algorithmes intelligents, soient pleinement reconnues. En cela, les appels à projet pourraient utilement demander une description des verrous scientifiques relevant des sciences de l'information. L'appel miti.cnrs.fr/appel-projet/sciences-pour-lia-lia-pour-les-sciences/ est en ce sens bien écrit. Un bémol cependant : il tend à résumer l'IA à l'apprentissage (extraire des informations des données) mettant de côté les questions telles que - la prise automatisée ou aidée de décisions à base d'informations - la prise de décisions et le contrôle à base de données. Ou bien devrions-nous envisager un appel similaire avec ces mots-clés là ?

**Proposition de programme interdisciplinaire sur la thématique du risque.** La thématique du risque et de la résilience peut ouvrir des opportunités de développement interdisciplinaires, et offrir un beau terrain de jeu aux automaticiens au sens large. Cette thématique peut concerner différents instituts du CNRS (INS2I, INSU, INSIS, INSHS, INSMI, ...). Cette interdisciplinarité est à la base des Sciences des Risques développées dans le projet de PEPR exploratoire IRiMA « Integrated Risks Management for more resilient societies at the global changes era » (annonce officielle en attente) et les automaticiens ont un rôle important à jouer en particulier dans l'Axe2 de IRiMA "Axis 2 : data, quantitative models and algorithms for risks analysis and decision-making support » qui comporte les challenges suivants : Challenge 1. Data quality management issues and model reduction. Challenge 2. Improve multiscale and multi-physics modelling, incl. social stakes and economics, specifically adapted to the wide range of spatial (local to global) and temporal (from past to future horizons accounting for global change) scales, cascading effects, etc, Challenge 3. Multidimensional risk metrics and decision-making issues
### A.4.4 Correspondant Europe

Dans sa configuration d'origine, le CODIR du GDR prévoyait un responsable des activités internationales. Cependant, nous avons réalisé au fil du temps que les activités internationales ne sont pas une priorité pour le GDR (même si bien sûr notre communauté a un rôle et une ambition internationale importants). En 2022, l'institut INS2I a demandé à tous les GDR d'identifier un correspondant Europe, avec des aux objectifs multiples : favoriser les activités des membres du GDR vers les appels européens; communiquer avec l'INS2I toute difficulté des membres du GDR dans ce contexte; et surtout apporter à l'INS2I une expertise disciplinaire sur les problématiques scientifiques propres au GDR. Cette expertise est destiné à orienter les initiatives de l'institut vers la Commission Européenne dans les phases d'élaboration des futurs programmes.

Le correspondant Europe a participé à deux journées thématiques organisées par l'INS2I sur les programmes européens en cours, et sur les forces et faiblesses vécues par les chercheurs de l'institut.

## A.5 Actions MACS

Les textes qui suivent ont été rédigés en janvier-février 2023 par les porteurs des actions MACS. Ce sont pour certains des bilans de clôture des actions et souvent des bilans alors que l'action est en cours.

### A.5.1 Amélioration de la résilience des systèmes complexes dans un contexte de perturbations

**Porteurs** Sondes Chaabane, Lamia Berrah, Virginie Goepp

**Objectifs de l'action** Nous avons présenté notre action lors d'un séminaire du 01/07/2021 du comité technique IMS2 et nous l'avons lancé officiellement lors d'un webinaire le 21/10/2021. Lors de ces premiers séminaires nous avons présenté les objectifs de notre action. La résilience devient un critère de performance qu'il conviendra de positionner par rapport aux critères traditionnellement utilisés dans le pilotage de systèmes de production de biens et de services (flexibilité, réactivité, fiabilité, etc.). L'objectif de cette action est la prise en compte de la notion de résilience dans le pilotage des systèmes complexes soumis à des perturbations. Notre ambition sera de réaliser une cartographie des travaux rattachés à la résilience et sa projection par domaines applicatifs et par disciplines scientifiques. Nous envisageons d'établir un bilan des modèles existants pour l'évaluation de la résilience en identifiant leurs avantages et leurs limites. Une identification également des industriels, des centres de recherches ou des organismes qui peuvent être impliqués dans ce type d'étude sera menée. Lors de ces deux premiers séminaires nous avons présenté une première recherche bibliographique avec Scopus en utilisant le mot clé : Résilience dans le domaine de l'ingénierie. La figure A.1 montre l'abondance des publications et la visualisation des mots clés avec l'outil VOSViewer des 2000 premiers articles. Cette recherche bibliographique a mis l'accent sur l'intérêt porté à la notion de la résilience dans la communauté scientifique. Les discussions ont été lancées sur le concept de la résilience, sa définition et son positionnement dans notre communauté :

1. Quelle est la définition de la résilience ?

2. Quelle est la différence entre « Robustesse » et « Résilience » ?

3. Quels sont les facteurs de la résilience ?

4. Quels comportements dans les systèmes qui sont favorables à la résilience ?

5. Quel est le lien entre la résilience et les perturbations et leurs typologies (menaces régulières / irrégulières / exceptionnelles) ?

6. Peut-on parler de typologie de la résilience – typologie de résilience – résilience adaptative – résilience transformative – différente formes de résiliences ?

Toutes ces interrogations et ces discussions montrent que le concept de la résilience couvre plusieurs domaines, plusieurs disciplines scientifiques et suscite une structuration des travaux à mener dans cette action (Webinaire du 25/04/2022).

Nous avons présenté notre action lors des journées du SAGIP le 25/05/2022. Cette présentation était l'occasion d'identifier des rapprochements avec d'autres actions (Obsolescence et raréfaction animée par Marc ZOLGHADRI et Claude BARON) et des comités techniques du SAGIP (IMS2). Ensuite nous avons travaillé sur la définition des sous thèmes afin de réaliser une structuration de notre réflexion et impliquer
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>FIGURE A.1 – Résultat de la recherche bibliographique avec Scopus (mot clé : Résilience, 2000 articles en ingénierie des 10 dernières années)</figcaption></figure>

les collègues dans l'animation (Webinaire du 08/07/2022). Nous avons profité de cet échange pour définir une feuille de route des activités pour la suite. 4 thèmes ont été identifiés :

1. Thème 1 : Etat de l'art du concept de résilience :

(a) Définition, articulation selon les disciplines

(b) Concepts connexes

(c) Positionnement GDR MACS (STP / Automatique)

(d) Projection : système, humain, ressource, environnement.

2. Thème 2 : Caractérisation de la résilience :

(a) Typologie de la résilience

(b) Facteurs de la résilience

(c) Quantification de la résilience

3. Thème 3 : Stratégies pour améliorer la résilience :

(a) Phases de la résilience

(b) Approches de pilotage

(c) Horizon temporel

4. Thème 4 : Domaines d'applications

(a) Identification des acteurs socio-économiques

(b) Collecte de témoignages et de retours d'expériences

(c) Industrie 4.0

Cette répartition de thèmes a été validée par plusieurs participants et des groupes de travail ont commencé à immerger afin de mener des recherches selon ces thèmes (Webinaire du 09/11/2022).

Deux séminaires avec des présentations de participations ont été programmés. Le premier sous forme de webinaire le 07/12/2022. 4 présentations ont été réalisées autour des travaux dans des disciplines différentes (automatique, les réseaux télécommunications et le génie industriel). Des approches de modélisation de systèmes complexes sous forme de réseaux et de l'apport de cette modélisation pour une définition de la robustesse et de la résilience ont été discutées. Le triangle de la résilience a été présentée comme étant un mode d'évaluation de la résilience avec une application dans les transports (cas du métro parisien). Un état de l'art état des approches de résilience dans des systèmes distribués en réseaux a été discuté avec des différentes applications. Enfin une ouverture sur la communauté de l'automatique avec une présentation sur les contrôles robustes Contrôle robuste et détection de défauts d'actionneurs. Nous
avons pu voir les différentes problématiques de modélisations, d'évaluation et les différentes applications et que la résilience pourra être associée aux problématiques liées à la robustesse.

Nous avons ensuite invité Pr. Anne BARROS pour présenter la Chaire Risques et Résilience de Systèmes Complexes (https://hal.science/CHAIRE-RRSC) (Séminaire 09/01/2023). Lors de cette présentation Mme Barros a montré les défis liées à la modélisation et l'évaluation de la résilience dans un contexte de crise. Elle a relaté également les difficultés rencontrées en travaillant avec 3 industriels différents (Orange, SNCF et EDF).

Nous avons profité de ce séminaire pour présenter notre article (« Towards a framework to position resilience and Industry 4.0 »<fnref n="1" />) accepté à la conférence MIM 2022 dans la session spéciale que nous avons animée « Resilience of Cyber-Physical Production Systems in Industry 4.0 : Issues, Modelling, Implementation and Evaluation. Cet article a été rédigé suite au co-encadrement M2R GI - Grenoble - Emna Drira : Performance indicators for assessing the resilience of production systems in a context 4.0. Ce papier a présenté un état de l'art sur la notion de la résilience dans le contexte 4.0. Nous avons identifié les différentes facettes de la résilience et son positionnement dans le cadre de l'industrie 4.0. Nous avons proposé un framework de l'évaluation de la résilience regroupant toutes les briques nécessaires.

Nous présentons dans la figure A.2 une première extension de ce framework qui va nous permettre de guider nos travaux futurs de positionnement de la résilience dans notre communauté scientifique. D'après

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>FIGURE A.2 – Framework de la définition et l'évaluation de la résilience</figcaption></figure>

la figure A.2 nous identifions notre apport par rapport aux différents sujets abordés par la communauté comme par exemple les « jumeaux numériques » dans le pilier des technologies avec une vision multi-disciplinaires associant les autres piliers comme l'humain, et l'information ou les différents domaines applicatifs. Nous identifions également notre positionnement dans le thème de INS2I : « Méthodes pour les nouveaux enjeux industriels - résilience, soutenabilité, obsolescence ». Les domaines applicatifs offrent également la possibilité de s'orienter vers des thèmes comme « Les sciences de l'information au service de la santé - de l'analyse de données à la régulation » avec la brique « Information », la brique « Technologie » et le domaine application « Hôpital 4.0 ».

Le tableau A.7 résume les orientations que nous envisageons donner à notre action en adéquation avec le framework présenté.

## Feuille de route et perspectives

1. Sessions spéciales : CIGI-MOSIM2023 + SOHOMA2023

2. Publication de nos travaux sur les thèmes (openscience)

3. Journée avec des industriels – co-organisation avec le DISP de l'INSA de Lyon

4. Participation au Colloque de SAGIP (on ne sait pas quel format : Bilan des actions et puis une session d'ouverture organiser une table ronde sur la résilience et quelle suite ?)

<footnote n="1">1. Goepp V., Berrah L., Drira E., Chaabane S. (2022). Towards a framework to position resilience and Industry 4.0. IFAC-PapersOnLine, Volume 55, Issue 10, pp. 2258-2263, January, ISBN 2405-8963 [DOI=10.1016/j.ifacol.2022.10.044].</footnote>
<table><caption>TABLE A.7 – Pistes à explorer. + (faible) à +++(fort)</caption><thead><tr><th>Thèmes</th><th>Action « Amélioration de la résilience »</th></tr></thead><tbody><tr><td>Jumeau numérique</td><td>+++</td></tr><tr><td>Observation en temps réel</td><td>+</td></tr><tr><td>Interactions avec d'autres GdR</td><td>++</td></tr><tr><td>Les sciences de l'information au service de la santé - de l'analyse de données à la régulation</td><td>++</td></tr><tr><td>Méthodes pour les nouveaux enjeux industriels - résilience, soutenabilité, obsolescence</td><td>+++</td></tr><tr><td>Modèles pour dompter la complexité</td><td>+</td></tr></tbody></table>

## A.5.2 Commande décentralisée des systèmes multi-agents sous contraintes

**Porteurs** Constantin Morarescu (Univ. Lorraine) Elena Panteley (Centrale Supelec) Emmanuel Moulay (Univ, Poitiers) Mohamed Djemai & Michael Defoort (UPHF)

**Type d'action** Création et animation d'une communauté scientifique

**Objectifs** L'objectif de l'action proposée est de coordonner les chercheurs travaillant en France sur la commande des systèmes multi-agents sous contraintes de communication afin de stimuler la coopération et d'accroître la visibilité. Les résultats attendus sont :

* Cartographie thématique et géographique abordées par la communauté automaticienne dans les travaux rattachés à la commande des systèmes multi-agent.

* Synthèse des thèmes traités pour conduire à une prospective sur la commande des systèmes multi-agents.

* Préparation de propositions nationales de recherche collaborative (ANR, ...)

* Deux réunions de travail par an

* Atelier scientifique (à la fin du projet) sous la forme d'un workshop ou d'une session spéciale dans une conférence.

**Justification** Les Systèmes Multi-Agents (SMA) sont composés d'un ensemble d'agents interagissant entre eux et avec leur environnement, un agent étant vu comme un système dynamique autonome. L'analyse et la commande décentralisée de SMA ont reçu de plus en plus d'attention ces dernières années en raison de leurs applications nombreuses et variées, allant de l'étude de la dynamique d'opinions dans en réseau social et le marketing viral à la commande des flotte robotiques et des véhicules autonomes en passant par le calcul distribué et les réseaux des capteurs. Ils sont notamment utilisés pour la flexibilité et l'adaptabilité données par la structure d'une commande décentralisée en sachant que les objectifs à atteindre peuvent être très complexes. Le design d'une commande centralisée considérant l'ensemble des agents comme un seul système nécessiterait une connaissance fine de toutes les interactions éventuellement dynamiques entre ces agents. En revanche, l'approche SMA demande juste que chaque agent partage ses informations avec ses voisins (qui peuvent varier au cours du temps) pour atteindre un objectif commun sans qu'il n'y ait pour autant une centralisation de l'information et de l'objectif. Les performances de cette approche distribuée et collaborative sont donc tributaires de la qualité des informations échangées entre les agents.

L'enjeu soulevé concerne la prise en compte des contraintes de communication lors de la conception d'un contrôleur distribué. Il s'agira donc de considérer d'une part cette contrainte dans la synthèse de la commande et d'autre part lui associer d'autres contraintes physiques telles que les contraintes non-holonomes, les fautes, les retards (etc.).

À cette fin, cette action visant à rassembler les chercheurs en automatique intéressés par les questions de commande robuste des systèmes multi-agents est donc proposée par cette action du GDR.

## Références bibliographiques

* E. S. Tognetti, T. R. Calliero, I.-C. Morarescu, J. Daafouz. Synchronization via output feedback for multi-agent singularly perturbed systems with guaranteed cost. Automatica, Vol. 128, 109549, 2021.
* O. Lindamoulage De Silva, S. Lasaulce, I.-C. Morarescu. On the efficiency of decentralized epidemic management and application to Covid-19. IEEE L-CSS, Vol.6, 884-889, 2022

* I.C. Morarescu, V.S. Varma, L. Busoniu, S. Lasaulce. Space-time budget allocation policy design for viral marketing. Nonlinear Analysis : Hybrid Systems, Vol. 37, 100899, 2020.

* Menard, T., Ajwad, S. A., Moulay, E., Coirault, P., & Defoort, M. (2020). Leader-following consensus for multi-agent systems with nonlinear dynamics subject to additive bounded disturbances and asynchronously sampled outputs. Automatica, 121, 109176.

* Babenko, S., Defoort, M., Djemai, M., & Nicaise, S. (2018). On the consensus tracking investigation for multi-agent systems on time scale via matrix-valued Lyapunov functions. Automatica, 97, 316-326.

* Bernuau, E., Moulay, E., Coirault, P., & Isfoula, F. (2019). Practical consensus of homogeneous sampled-data multiagent systems. IEEE Transactions on Automatic Control, 64(11), 4691-4697.

## Premières realisations

* Première réunion (uniquement avec les porteurs) 03 Janvier 2023

* Lancement de la cartographie thématique et géographique abordées par la communauté automatiscienne dans les travaux rattachés à la commande des systèmes multi-agent. Questionnaire en ligne. A ce jour 20 réponses.

* Séminaire scientifique à Paris le 10 Mars 2023. Programme

* 10:15-10h55 : Exponential Bipartite Containment Tracking over Signed Networks with Multiple Leaders. Auteurs : Pelin Sekercioglu (ONERA & L2S, Université Paris-Saclay), Elena Panteley (L2S, Univ. Paris-Saclay), Ioannis Sarras (ONERA), Antonio Loria (L2S) et Julien Marzat (ONERA).

* 10:50-11:30 : Space-time budget allocation policy design for viral marketing. Auteurs : Constantin Morarescu (CRAN, Univ. Lorraine)

* 11:30-12:05 : Commande homogène et robustesse des systèmes multi-agents échantillonnés. Auteurs : Patrick Coirault (LIAS, Univ. Poitiers) et Emmanuel Moulay (XLIM, Univ. Poitiers), Tomas Menard (LAC, UNICAEN)

* 13:30-14:10 : Distributed predefined-time optimization in multi-agent systems. Auteurs : Pablo De Villeros (LAMIH, UPHF), Michael Defoort (LAMIH, UPHF), Mohamed Djemai (LAMIH, UPHF)

* 14:10-14:50 : Synchronization enforcement, emergent behaviors, and its application. Auteurs : Jin Gyu Lee (INRIA, Lille)

## A.5.3 Commande des EDPs, mathématique et ingénierie

Porteur Swann Marx - LS2N Nantes

**Résumé** L'action MACS "Commande des EDPs" vise à réunir deux communautés a priori concernées par des préoccupations communes, à savoir la commande des EDPs. L'étude des systèmes modélisés par des équations aux dérivées partielles (EDPs) est relativement ancienne, mais ce n'est qu'à partir des années 70 que les chercheurs en mathématiques s'y sont intéressés. Plus récemment, avec notamment la méthode de backstepping développée par Miroslav Krstic, c'est au tour des automaticiens de s'être intéressés à la commande des EDPs. Dans un premier temps, l'Action MACS a tenu, au travers d'un workshop, à réunir certains acteurs des deux communautés. Ce workshop, qui s'est tenu du 2 au 3 novembre 2022, a fait intervenir les chercheurs suivants :

* Vincent Andrieu (automatique)

* Lucie Baudouin (automatique)

* Delphine Bresch-Pietri (automatique)

* Jean-Michel Coron (mathématiques)

* Sylvain Ervedoza (mathématiques)

* Nicolás Espitía (automatique)

* Yann Le Gorrec (automatique)

* Frédéric Marbach (mathématiques)

* Hoai-Minh Nguyen (mathématiques)

* Christophe Prieur (automatique)

* Ying Tang (automatique)

* Marius Tucsnak (mathématiques).
Nous avons tenu à faire intervenir autant d'automaticiens que de mathématiciens. Le programme peut être trouvé sur le site du workshop.

**Premières conclusions thématiques** De nombreuses préoccupations communes existent dans les deux communautés. Ce qui distingue essentiellement les deux communautés relève du vocabulaire et des thématiques. En effet, les mathématiciens vont davantage s'intéresser à la commandabilité des systèmes de dimension infinie, tandis que les automaticiens s'intéressent à la stabilisation (si possible robuste) de ces systèmes. Quant au vocabulaire, il semble, du côté automaticien, plus sophistiqué, puisque beaucoup de notions sont utilisés, notamment l'ISS (Input to state stability), ou encore la stabilisation en temps fini. L'un des axes qu'il serait bon d'aborder dans les prochains séminaires est le lien entre les notions de controllabilité et celle de stabilisation (relativement claires en dimension finie, beaucoup moins en dimension infinie).

**Pour le futur** Pour se seconde année l'action MACS, de nombreux points méritent d'être abordés :

* Le lien entre commandabilité et stabilisation

* La mise en pratique numérique des commandes considérées;

* L'explication de concept inconnu des mathématiciens (et vice et versa).

Un changement de formule pourrait donc être envisagé. En effet, des demi-journées thématiques pourraient être organisées autour de ces questions. De même, plutôt qu'un workshop, une école d'été pourrait être envisagée, afin de réunir tous les acteurs de ces communautés une semaine entière.

### A.5.4 Epidemics : modeling, identification, control

This action regrouped the following researchers and teams in France :

* Denis Efimov, Rosane Ushirobira (Inria, Lille)

* modeling of societal feedback on virus propagation

* identification of outbreak models based on real data

* prediction of epidemics development using interval tools

* Carlos Canudas de Wit, Alain Kibangou, Umar Niazi (GIPSA-Lab, Grenoble)

* modeling and control of testing policies

* models for mixed : people mobility & Epidemics

* healthy mobility under sanitary and economic constraints

* Alain Rapaport (MISTEA-INRAE, Montpellier), Abderraham Iggidr (Inria, Metz), G. Sallet (U. Lorraine), F. Hamelin (Agrocampus Ouest), J. Harmand (LBE-INRAE)

* Modeling, estimation and control of population dynamics, including epidemics

* Pascal Bellemain, Christophe Prieur (CNRS, Grenoble), Didier Georges (INP), Clémentine Prieur, Emmanuel Witrant (UGA), Olivier Zahm (Inria)

* modeling using a multi-scale dynamical systems

* sensibility analysis, calibration

* observation using real data and control policies

* simulation and prediction

* Simon Mauras, Vincent Cohen-Addad, Guillaume Duboc, Max Dupré la Tour, Paolo Frasca, Claire Mathieu (CNRS), Lulla Opatowski (Institut Pasteur), Laurent Viennot (INRIA)

* modeling and simulating outbreaks in schools and workplaces

* mitigation strategies

* Samson Lasaulce (CNRS), Constantin Morarescu (UL), Olivier Linda de Mulage (UL)

* study of epidemics in the presence of multiple regions and multiple performance criteria

* Pierre-Alexandre Bliman (Inria)

* modeling and control applied to mathematical epidemiology and population dynamics

* Raymond HOUE NGOUNA, Hedi KARRAY and Bernard ARCHIMEDE (LGP/ENIT)

* development of an intelligent individual mobility assistant to mitigate health and environmental risks in the context of a pandemic spread

* Mohammad GHOUSEIN, Emmanuel MOULAY, Patrick COIRAULT (LIAS)

* modeling and distributed robust control of the COVID19 pandemic

* Sophie Hennequin, Daniel Roy, Aimé Nyoungué (LGIPM, Université de Lorraine) and Josephine Wairimu Kagunda (University of Nairobi, Kenya)

* adaptation of epidemiological model to production systems (maintenance activity) - LGIPM

* definition of epidemiological models (malaria, HIV...) University of Nairobi
• Alain OUSTALOUP, Stéphane VICTOR (Université de Bordeaux)

○ non-integer (or fractional) power model of a viral spreading : application to the COVID-19
During the action period, papers and preprints of participants have been distributed among the consor-
tium.

One workshop has been organized on 14 October 2021 (Inria, 2 Rue Simone IFF, 75012 Paris - salle Emmy Noether) with the following program :

Morning section

10 :00-10 :30, P.-A. Bliman, Minimizing epidemic final size through social distancing

10 :30-11 :00, A. Oustaloup, S. Victor, Approche non entière de la dynamique d'une épidémie : le modèle FPM (Fractional Power Model)

11 :00-11 :30, U. Niazi, C. Canudas de Wit, Optimal Control of Urban Human Mobility for Epidemic Mitigation

11 :30-12 :00, U. Pratap, C. Canudas de Wit, Parameters tuning of the model and demonstrator

Afternoon section

14 :00-14 :30, F. Hamelin, A. Iggidr, A. Rapaport, G. Sallet, About identifiability and observability of the SIRQ model

14 :30-15 :00, S.Hennequin, D. Roy, Utilisation de modèles épidémiologiques pour l'étude de la propagation d'aléas au sein de systèmes différents

15 :00-15 :30, W. Mei, D. Efimov, R. Ushirobira, A nonlinear observer for a multi-group SIS model

15 :30-16 :30, Discussion and planning

A.5.5 Étude du rapprochement de communautés scientifiques autour du thème "Systèmes d'Information"

Animateurs Olivier CARDIN, Virginie GOEPP

**Contexte** La société savante INFORSID a contacté le Conseil de Direction du GDR MACS afin d'étudier une prospective commune avec la communauté MACS sur la thématique des systèmes d'information. Cette thématique est très présente dans les thématiques du GDR. La société INFORSID traite cette problématique d'un point de vue essentiellement Informatique, alors que le GDR la traite avec un aspect plutôt Génie Industriel. Cette complémentarité des approches est recherchée par les deux partenaires afin de donner plus d'ampleur aux travaux menés dans la thématique, et ce rapprochement est ressenti comme une opportunité par les membres du GDR.

**Objectifs** L'action MACS : Étude du rapprochement de sociétés savantes autour du thème « Système d'Information » a eu pour objectif de définir la potentialité et éventuellement les modalités de rapprochement entre les actions du GDR MACS et de la société savante INFORSID. L'objectif principal de l'action est de proposer une cartographie préliminaire des thèmes communs et des éventuels points de disjonction entre les deux communautés. Un second objectif consiste en une synthèse des préconisations d'actions à mettre en œuvre dans les années suivantes afin de concrétiser ce rapprochement, notamment sur le lien entre INFORSID et la prospective du GDR.

**Mise en oeuvre** Pour atteindre ces objectifs, les deux porteurs représentant la société savante INFORSID (D. TAMZALIT & M. CORTES CORNAX) et les deux porteurs représentant la communauté MACS (O. CARDIN & V. GOEPP) ont travaillé en collaboration. Tout au long de l'action les quatre porteurs se sont appuyés sur un ensemble de participants issus des deux communautés pour former des groupes de travail côté INFORSID et MACS. Voici ci-dessous la composition des groupes de travail :

• Groupe MACS

○ Abdelghani BEKRAR, LAMIH - Université de Valenciennes

○ Olivier CARDIN, LS2N - Université de Nantes

○ Sondes CHAABANE, LAMIH - Université Polytechnique Hauts-de-France

○ Vincent CHEUTET, DISP - INSA Lyon

○ Virginie GOEPP, ICube - INSA Strasbourg

○ Mamadou Kaba TRAORE, IMS - Université de Bordeaux

○ Bernard KAMSU-FOGUEM, LGP - ENIT

• Groupe MACS
* Mario CORTES CORNAX, LIG - Université Grenoble Alpes

* Agnès FRONT, LIG - Université Grenoble Alpes

* Lilia GZARA, DISP - INSA Lyon

* Jannik LAVAL, DISP - Université Lumière Lyon 2

* André MIRALLES, INRAE - UMR Tetis

* Selmin NURCAN, CRI - Université Paris 1

* Christophe PONSARD, Centre de recherche CETIC - Belgique

* Dalila TAMZALIT, LS2N - Université de Nantes

Une fois les deux groupes constitués, les porteurs ont défini une démarche de travail pour construire de manière progressive et structurée la cartographie préliminaire des thèmes communs aux deux communautés. Cette démarche s'articule autour de trois étapes principales :

* Un travail préliminaire d'état de l'art spécifiques à chaque communauté et donc groupe. L'objectif de cette première étape a été de pré-identifier dans l'ensemble des thématiques traitées par chaque communauté, celles susceptibles d'intéresser l'autre communauté. Ici les spécificités d'organisation de chaque communauté ont été exploitées. Ainsi, la recherche en système d'information a été caractérisée au sein de la communauté MACS à travers trois sujets d'intérêt commun, qui ont fait l'objet d'un état de l'art dans les actes du congrès INFORSID.

* Une présentation des états l'art à l'autre groupe pour que chaque participant puisse prendre connaissance des travaux de l'autre communauté. Ces présentations ont été enregistrées pour rester accessibles aux différents participants de manière pérenne.

* Enfin la tenue d'une session commune MACS/INFORSID lors du congrès INFORSID'2021 qui s'est organisée autour de sujets d'intérêt commun. Les participants ont été affectés, selon leur domaine de compétence, à chaque sujet. La répartition des participants s'est faite de sorte à avoir une représentation « mixte » MACS et INFORSID.

**Bilan et préconisations** Le travail réalisé lors de cette action commune INFORSID/MACS a permis d'étayer l'hypothèse initiale selon laquelle des points de convergence scientifique forts existaient entre les deux communautés. Ces points de convergence ont été mis en avant au travers de trois sujets d'étude importants, regroupant plusieurs dizaines de chercheurs de chaque structure : Interopérabilités technique et opérationnelle, Capitalisation de connaissances, conception de connaissances et Vers des SI métier innovants : Prise de décision, collaborations éphémères. La synthèse de ces actions a été présentée au Comité Directeur du GDR MACS et au bureau de l'association INFORSID sous la forme d'un document de synthèse. Sur un aspect méthodologique, les approches restent fondamentalement différentes, avec un angle d'attaque sur des sujets proches étant généralement opposés, mais proposant des résultats complémentaires permettant de tendre vers la robustesse des solutions proposées : approches génériques/paramétrables/réutilisables côté INFORSID, mais avec peu de cas applicatifs concrets pour confronter ces résultats théoriques, contre approches orientées terrain côté MACS avec un manque généralement de capitalisation et de généralisation. Ces différences ont mené au fil du temps à un silotage des démarches, avec peu d'interactions et de mutualisation d'efforts et d'expertises observées dans les travaux récents. Pourtant, il apparaîtrait pertinent de réussir à proposer un ensemble de modalités permettant de faire se croiser les points de vue afin de faire émerger des collaborations effectives entre les membres actifs de chaque communauté. Les préconisations suivantes sont issues d'une réflexion globale du groupe de travail afin de proposer les moyens nécessaires à cette fertilisation. Les objectifs mis en avant par le groupe de travail sont de proposer des modalités permettant de :

* Permettre des rencontres entre les deux communautés : apprendre à se connaître et à comprendre les principales thématiques de recherche de chaque communauté. Le premier facteur de réussite est la compréhension mutuelle du « jargon » et de l'identité scientifique de chaque communauté.

* Identifier les sujets émergents : il existe des sujets émergents et en cours d'appropriation par les communautés et certainement transverses aux deux communautés telles que la Blockchain, le low code... mais également de manière plus globale les problématiques de soutenabilité, de responsabilité sociétale, de responsabilité environnementale, de circularité, etc. Nous pensons que ces sujets émergents pourraient représenter des points d'accroches possibles pour permettre aux deux communautés de collaborer et de se les approprier ensemble.

* Étendre la culture scientifique des doctorants : au travers des travaux menés par les doctorants, acculturer les équipes de recherche aux thématiques, outils et méthodes disponibles dans l'autre communauté.

Dans cette optique, les préconisations du groupe peuvent se présenter ainsi :

* Organisation d'évènements communs
* Dans le cadre du congrès INFORSID : le congrès a lieu tous les ans début juin. Il constitue le seul lieu de rencontre régulier des participants à la communauté. Il existe la possibilité d'organiser des ateliers thématiques, avec un thème ouvert, sur lequel un appel à participation ciblé pourrait être rédigé chaque année. Cette modalité permettrait aux chercheurs MACS de participer au congrès sur un aspect ciblé et s'ouvrir aux autres thématiques lors des autres sessions.

* Dans le cadre des journées SAGIP : le congrès annuel de la SAGIP a tendance à être organisé sur la même période qu'INFORSID. De ce fait, il semble difficile de mobiliser les membres deux fois consécutivement. Il est donc proposé de mobiliser les journées SAGIP d'Automne lorsqu'elles se déroulent, afin d'organiser une session spéciale à l'initiative d'un Comité Technique.

* Sur le rapprochement des évènements : le congrès de la SAGIP 2024 se dirige vers une organisation lyonnaise. Ces mêmes collègues souhaitent se positionner également pour l'organisation d'INFORSID 2024, ce qui pourrait constituer un événement conjoint particulièrement intéressant pour les communautés

* Création d'une école thématique à destination des doctorants :

* Pour permettre une fertilisation croisée efficace des travaux de doctorants, il semble pertinent de créer une école thématique centrée sur les sujets exposés dans ce document, et permettant chaque année un focus sur l'un ou l'autre de ces sujets.

* Côté MACS, l'objectif est de réussir à inclure à tour de rôle les CT concernés par cette étude dans la construction des contenus de l'école, afin de mobiliser graduellement le plus de chercheurs possibles.

* La modalité retenue ressemblerait à 2 jours de formation en moyenne, suivie d'une journée de travail ciblée sur les permanents co-organisée par le CT concerné et les animateurs du thème côté INFORSID.

* La période ciblée est l'automne, avec la possibilité de prévoir une réunion d'organisation lors d'INFORSID en juin précédent.

### A.5.6 L'automatique au service de la santé : de la modélisation aux thérapies en boucle fermée

**Animateurs** Jérôme Cieslak, Antoine Chaillet, Jean-Julien Aucouturier

**Introduction** Il est établi que les sciences de l'information ont des contributions majeures sur des questions de santé, en particulier dans le cadre de l'analyse de données médicales pour, par exemple, les neurosciences ou de l'assistance robotisée en chirurgie. Ces résultats ouvrent dorénavant la voie à de nouvelles études dans lesquelles les processus seraient abordés en tant que systèmes dynamiques en interaction entre eux et avec leur environnement. Dans ce cadre, les méthodes issues de l'Automatique (identification des modèles dynamiques, réduction de modèles et modèles incertains, détection de pré-nomènes anormaux, observation d'états non mesurables, régulation robuste) commencent à fournir des résultats à très fort potentiel. Un travail de recensement des résultats existants est en cours () pour accroître la visibilité des actions menées par les chercheurs et enseignants/chercheurs dans la régulation du diabète (pancréas artificiel), en anesthésie, en traitement des cancers, en stimulation cérébrale notamment pour la maladie de Parkinson, en surveillance et affaiblissement des épidémies, pour la prise de décisions au niveau du système hospitalier dans sa globalité (organisation complexe à la fois humaine, technique, médicale, réglementaire et financière)... Le bilan partiel présenté ci-après porte sur l'analyse d'un questionnaire (16 questions, 82 réponses) diffusé en mai 2022 sur les adresses professionnelles des membres du GDR MACS et de la SAGIP.

**Profils des répondants** Les répondants (Figure A.3 gauche) sont principalement des personnels permanents (87%), avec une majorité de MCU/CR (n=40/82, 49%), PU/DR (n=29, 35%) et seulement 2 IR/IE (2%). Les réponses n'incluent que 2 post-doctorant.e.s (2%) et 9 doctorant.e.s (11%); ce dernier chiffre est probablement très inférieur au nombre de jeunes collègues réellement concernés par l'action vu le nombre de réponses de personnels permanents, qui sont autant d'encadrants potentiels Pour la population sondée, les employeurs déclarés sont principalement des universités (n=48/82, 59%), des écoles d'ingénieurs (n=18, 22%) et des EPST (CNRS : n=10, 12%; INRIA : n=3, 4%). Il est à noter seulement 1 réponse de l'industrie et 1 réponse de personnel co-financé par l'hôpital, ce qui souligne là encore qu'un effort particulier devra être fait pour toucher ces populations lors de futures actions. Les réponses
couvrent un bel éventail de laboratoires nationaux : 33 laboratoires (M=2.3 réponses par laboratoire), répartis relativement équitablement sur tout le territoire, voir Figure 1. Treize structures contribuent à plus de 2 réponses, où l'on retrouve la plupart des grands laboratoires en automatique et sciences de l'in-génieur : L2S (Gif/Yvette : 12 réponses), FEMTO-ST (Besançon : 7 réponses), LAMIH (Valenciennes : 7 réponses), IMS (Talence : 6 réponses), GIPSA Lab (Grenoble : 5 réponses), LS2N (Nantes : 5 réponses), CRAN (Nancy : 3 réponses) et Ampère (Ecully : 3 réponses). Il est à noter que les 3 laboratoires des animateurs de l'action concentrent 25 (30%) des réponses, ce qui traduit peut-être un biais (diffusion facilitée auprès des collègues ?) qu'il conviendra de surveiller lors de futures actions.

**Activités de recherche** Les domaines d'application de l'automatique reportés dans les réponses couvrent sans surprise un vaste éventail de thématiques cliniques, dont en premier lieu les neurosciences (mentionnées par n=22/82 répondants, 27%), les sciences du mouvement et du contrôle moteur (n=19, 23%), le diabète (n=14, 17%), le cancer (n=14, 17%), le système cardio-respiratoire (n=13, 16%) et l'épidémiologie (n=13, 16%). Outre ces domaines purement médicaux, la robotique chirurgicale est également mentionnée dans n=17 (20%) des réponses, pour des activités qui incluent vraisemblablement une partie contrôle spécifique à ces dispositifs (ex. commande de robotique souple), mais peut-être aussi des activités de conception et instrumentation robotique qui pourraient s'avérer plus distantes des thématiques du GDR MACS et dont il serait être utile d'explorer l'interdisciplinarité avec d'autres GDR de la communauté (ex. GT Robotique et Santé du GDR Robotique). Ces activités recoupent de façon

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>FIGURE A.3 – Gauche : répartition des répondants en termes de position et d'employeur. Droite : répartition par département des laboratoires d'origine sur le territoire français, codé en couleur par nombre de répondants</figcaption></figure>

équitable la plupart des méthodologies de l'automatique, dont la modélisation (mentionné par n=59/82, 72% des personnes), la commande (n=53, 65%), les observateurs (n=34, 41%), l'identification (n=30, 37%) et l'analyse (n=27, 33%). Il est à noter que seulement 14 réponses (17%) des réponses mentionnent des méthodologies dites "autres" - dont l'IA (n=7, 9%), les capteurs (n=1) ou l'optimisation (n=3) - qui ne relèvent pas directement des activités du GDR MACS, ce qui conforte notre diagnostic de l'existence d'une vraie communauté spécifiquement automaticienne se reconnaissant dans ces thématiques.

**Publications** Les questionnaires ont permis d'assembler une impressionnante première bibliographie de plus de 250 références, dont n=172 (66%) articles de revues et 82 (31%) communications de conférences, concernant plus de 540 co-auteurs. Celle-ci inclut à la fois des références dans des revues de la communauté automatique (n=186, 69%), des revues de bio-ingénierie, mais aussi une grande variété de revues biologiques / médicales (n=73, 27%). La Figure A.4 montrent le nuage de mots extrait des 268 publications recueillies.

**Recensement des besoins** Les questionnaires exploraient également les besoins des personnes sondées. La majorité des personnes seraient favorables, d'une part, à l'organisation d'une communication
interne (diffusion par email des actualités de l'action : n=72/82, 88%; conception d'un site web dédié : n=71, 87%) et, d'autre part, à des activités collectives de valorisation scientifique (organisation de journées scientifiques : n=68, 83%; publication collective (livre blanc, special issue) : n=65, 79%. Parmi les

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>FIGURE A.4 – Nuage de mot (word cloud) basé sur les titres des 268 articles recueillis lors du sondage</figcaption></figure>

obstacles les plus souvent remontées, figure en premier lieu la difficulté de collecter et d'accéder à des données médicales pour les recherches en automatique (n=13/82, 16%) à cause des autorisations éthiques et des contraintes de confidentialité. La difficulté d'accès aux collaborateurs cliniques est également soulagée, que ce soit par manque de compréhension ou d'une culture scientifique commune (n=9, 11%). Il est à noter des difficultés à identifier les bons contacts prêts à collaborer (n=6, 7%), ou le manque de temps qu'on ceux-ci à consacrer à la collaboration (n=5, 6%). Le manque de financement spécifique à la recherche appliquée de l'automatique en santé est également mentionné (n=9, 11%).

**Bilan partiel** Cet état des lieux à mi-parcours montre une grande appétence pour l'application de l'automatique à la santé, mais qui est souvent frustrée par des difficultés de communication (avec qui travailler et comment ?). Pour pallier cette faiblesse, l'action du GDR sur l'Automatique au service de la santé : - Tentera d'adresser des actions de mise en relation des chercheurs avec des cliniciens. En dépit d'une diffusion massive sur les listes de professionnels de santé d'un premier sondage dédié aux personnels hospitaliers en octobre 2022 (), la sollicitation des collègues travaillant déjà dans le domaine de la santé apparaît nécessaire pour mobiliser les praticiens (seulement 12 réponses à ce jour) ; - Permettra de mettre en évidence, par domaine clinique, quelles approches sont les plus actuelles dans la communauté, mais aussi quels sont les réseaux de co-auteurs dans chaque domaine. Cela pourra être l'occasion d'identifier des responsables de chapitres dédiés à un domaine clinique pour, par exemple, la diffusion d'un livre blanc de la communauté du GDR MACS et de ses tutelles, appliqué au domaine de la santé. - Permettra d'organiser des journées scientifiques sur une thématiques ciblées (le modèle de Wilson-Cowan, ...) et de favoriser la création de sessions invitées dans des conférences ciblées sur le domaine de la santé (IFAC Symp. on Biological and Medical Systems, IEEE Engineering in Medicine and Biology Conference, ...) Enfin, les publications montrent que les enjeux scientifiques ne sont pas de simples transpositions des techniques utilisées pour la conduite des machines, au corps humain. Les résultats scientifiques attendus relèvent aussi d'avancées fondamentales pour l'analyse et la conduite des systèmes dynamiques en général comme l'atteste la publication dans des revues phares de l'automatique (IEEE Transactions on Automatic Control, IFAC Automatica, ...)
### A.5.7 Les enjeux de la soutenabilité et leurs impacts sur la recherche en conception et contrôle des systèmes techniques

Rédaction émanant des Regards Croisés sur la soutenabilité et le développement durable au sein de la communauté académique française SAGIP, GDR-MACS, club EEA section Automatique, GIS.mart

**Animateurs et rédacteurs** Valérie Botta-Genoulaz (club EEA), Pascale Marange (club EEA), Samir Lamouri (SAGIP), Maud Rio (GDR-MACS), Lionel Roucoules (GIS S.mart)

**Introduction** Cet atelier Regards Croisés a permis à plusieurs communautés de se retrouver et échanger autour des enjeux de la soutenabilité et le développement durable » tant dans les approches pédagogiques que scientifiques. Il s'est déroulé sur 2 journées de travail :

* 1er juillet 2022 : une journée permettant d'identifier les besoins/ressources que les personnes de chacune des communautés pouvaient avoir sur le thème. Cela a permis de poser les bases et de démarrer les discussions en 2 groupes « pédagogie » et « recherche ». Cette journée a abouti à une première cartographie des principaux éléments clés sur le thème et les premiers éléments de structuration.

* 26 octobre 2022 : une seconde journée qui a permis, sur les deux ateliers, de collectivement finaliser la structuration des idées sous forme de cartographie et définir les actions à mener au sein des communautés scientifiques.

Liste des participants volontaires via les listes de diffusion de la SAGIP, du GDR-MACS, du club EEA et du GIS S.mart à venir présenter leurs besoins, leurs compétences et échanger sur le sujet. Les participants à la première journée ont été invités à la seconde réunion afin de finaliser le travail initié.

Les réflexions lors des ateliers « recherche » cette année 2022 ont porté sur 3 points : (1) Le socle commun : références, définitions (2) Les questions de recherche qui étaient traitées par nos 4 communautés (3) Les questionnements des chercheurs travaillant sur la thématique du développement durable. Il en est ressorti que l'ensemble des participants aux ateliers partent de la même hypothèse, c'est-à-dire que les ressources planétaires sont limitées et qu'il est nécessaire de trouver des solutions pour limiter l'utilisation de celles-ci. Les références utilisées pour identifier les problèmes liés à cette hypothèse sont multiples : ressources scientifiques, d'associations et rapports ministériels. Par contre, le vocabulaire utilisé pour décrire les travaux autour de la soutenabilité et le développement durable, est hétérogène et pluriel. Ces termes définissent aussi bien le concept de soutenabilité, les principes liés au développement durable, les processus de revalorisation. L'une des perspectives qui seront proposées à la suite de ces ateliers sera l'uniformisation d'un vocabulaire commun. Les liens avec le volet « pédagogie » apparaissent évidents, pour faire avancer les compétences des chercheurs dans ces domaines. Plusieurs associations, sociétés savantes, groupes de travail, mènent des travaux sur la thématique et certaines d'entre elles souhaitent travailler ensemble (Club EEA, SAGIP, GdR MACS et S.mart) pour créer une communauté pérenne autour de cette thématique. Il est ressorti également des discussions qu'il était nécessaire de mener un travail transverse à différentes communautés reflétant les enjeux socio-techniques et environnementaux du développement durable. Une autre perspective à ces ateliers « Regards croisés » est la création d'une communauté regroupant des chercheurs de différentes sections CNU.

Les questions de recherche traitées par les chercheurs participant à ces 2 ateliers portent (i) sur l'ensemble du cycle de vie du produit (ii) sur le produit lui-même (conception, fabrication, usage) mais également les processus permettant de revaloriser les produits en fin de vie. À chaque phase de vie, plusieurs parties prenantes sont à prendre en compte parce qu'elles (i) sont impactées (nature humaine ou non, société, consommateurs), ou (ii) contribuent (travailleurs, fabricants) à la soutenabilité. Les questions de recherche traitées pour répondre aux problématiques liées à la soutenabilité, portent sur (A) les indicateurs permettant de mesurer les effets sur le développement durable et cela quelque soit le moment du cycle de vie ou quelque soit l'objet d'étude : produit ou système. (B) La conception du produit pour qu'il soit durable dans le temps mais également sur la conception des processus de fabrication, de logistique, de revalorisation en fin de vie. (C) Des thématiques sur le fond de cette problématique de soutenabilité, transverses et plus globales. En support, plusieurs outils, méthodes et ressources sont ressortis et sont utilisés à différentes phases de vie du produit. Le dernier point qui est ressorti de ces ateliers est un questionnement sur la posture des chercheurs sur cette thématique et un réel besoin de reconnaissance. En effet, comme cette thématique étant transverse à plusieurs domaines, les chercheurs se posent des questions sur la légitimité de leurs travaux, sur la reconnaissance de leurs recherches et sur la mesure de l'impact de celle-ci sur le problème fondamental de la soutenabilité des systèmes socio-
techniques existants ou émergeants. Suite à ces deux ateliers, les actions suivantes sont à mener pour
créer une communauté scientifique de la soutenabilité :

* Action 1 : Pour répondre à la diversité des termes utilisés pour décrire les travaux autour de la soutenabilité et du développement durable, une première action a mené est de définir un glos-saire commun pour identifier les synonymes et les termes complémentaires sur la thématique DD. Échéance visée : Fin juin 2023.

* Action 2 : pour répondre à un besoin de connaissances transverses à différentes sections CNU, il serait intéressant de créer une communauté regroupant les chercheurs du club EEA, de S.mart, du GdR MACS et de la SAGIP mais également des chercheurs en économie, en sociologie, en matériaux ... Pour cela, une action à court terme est de cartographier les autres communautés s'intéressant à la thématique du développement durable. Échéance visée : Fin mars 2023

* Action 3 : Pour répondre au besoin d'une communauté et d'une reconnaissance des travaux dans le domaine, proposer des numéros spéciaux dans un journal.

* Action 4 : Créer une gare centrale / espace collaboratif et définir un processus de gouvernance approprié. Échéance visée : fin mai début juin 2023.

Fonctionnant en symbiose de ces actions orientées recherche, se situent les actions relevant de l'évolution des connaissances en soutenabilité. La première journée permis de faire un tour de table des actions pé-dagogiques déjà entreprises par les participants à travers la présentation du livret qui leur était demandé de réaliser collectivement. La discussion ouverte qui a suivi a permis des échanges extrêmement intéres-sants montrant que les positions personnelles et les actions engagées dans la pédagogie et la recherche sont variées au sein de nos structures académiques : les cultures sur le sujet et les courants de pensée sont hétérogènes ; des personnes intégrant d'ores et déjà les sujets « soutenabilité » ou « développement durable » dans leurs activités pédagogiques avec des ponts avec leurs activités de recherche (ou l'inverse) ; certaines personnes en attente de ressources pour pouvoir débuter cette intégration (dans un sens ou un autre). La seconde journée fondée sur cette analyse a permis de cartographier les besoins, verrous et ressources sur 3 axes, de manière collective, dans une démarche « brainstorming » pour faire émerger des actions au sein des communautés. Il apparaît clairement le besoin d'une intégration des sujets dans des cours plutôt « individuel et disciplinaire » (i.e. Boîte à Outils) afin de donner à l'enseignant-chercheur une première culture, les premiers outils qui le rendront « à minima » légitime dans son cours disci-plinaire, qui par ailleurs, est lié à son domaine de recherche. Parmi les besoins principaux : celui d'un partage d'un référentiel (ou modèle) d'analyse structurant permettant de se positionner et ses collègues (comme étant potentiellement des référant/sujet) et les actions de chacun, et de regarder objectivement la situation comme point de départ des réflexions et décisions, de manière constructive et collective. Ce besoin soulève le manque de compréhension globale et systémique, et du manque de conseils formulés par les membres de nos communautés sur la soutenabilité ; de production de contenu : de soutenabilité faible ou forte à tiroir pour approfondir, maintenir, les 3 niveaux d'action complémentaires ; de définition d'indicateurs avec niveaux à considérer et les évaluations relatives ; de supports adaptés : logiciels, outils, méthodes, etc. ; de jeux de données permettant l'utilisation des supports adaptés à des fins de démon-stration, de tutoriels, d'expérimentation disciplinaire. Les ponts entre les sphères de la recherche et celles de l'enseignement ont été mis en valeur. Les verrous pour répondre à ces quatre besoins prioritaires, en faisant référence aux cinq référentiels sur la soutenabilité analysés et croisés dans le projet ANR ET-LIOS (module F, publication présentée à ISDRS<fnref n="2" /> en 2022), mettant en évidence les catégories de compétences minimales structurant la démarche et le contenu d'un enseignement en soutenabilité dans le domaine de l'ingénierie. En toute complémentarité, les travaux de thèse de Catherine Perpignan (2022)<fnref n="3" /> formalisent au travers du modèle ROSET la méthode pédagogique nécessaire à l'intégration de ces compétences minimales nécessaires, et ce, tout au long de l'apprentissage de chacun. Enfin, en termes de ressources existantes et accessibles à tous, le support proposé sur la plateforme "Ecocloud" sur YesWiki<fnref n="4" /> apporte les fondamentaux d'une synergie recherches et enseignements en soutenabilité les sciences de l'ingénieur portés par nos communautés. Enfin, la plateforme est collaborative, les contenus sont open source et en creative common. Un glossaire, des forums, la possibilité de contacter les personnes ayant déposé du contenu, et la possibilité de modifier les contenus et de les soumettre, sont autant de fonctionnalités de l'Ecocloud, correspondant à ce niveau « boîte à outil » (cf. Action 1 envisagée).

D'autre part, il apparaît que ce sujet étant de nature systémique, transdisciplinaires et évolutif (car non stabilisé, évolant avec la société actuelle) nécessite d'être enrichi par un retour d'expérience venant

<footnote n="2">2. ISDRS : 28th International Sustainable Development Research Society Conference, Stockholm, 15-17 June 2022, hal.science/hal-03820672</footnote>

<footnote n="3">3. Thèse de Catherine Perpignan (2022) accessible sur www.theses.fr/2021COMP2653</footnote>

<footnote n="4">4. L'écocloud" sur YesWiki est accessible à https://ecocloud.s-mart.fr/?Ressources-peda</footnote>
notamment des travaux de recherche aux membres de la communauté, afin de faire évoluer les contenus des supports, des « cahiers des charges » au niveau des délivrables en recherche, et d'établir de « bonnes pratiques » entre enseignants-rechercheurs. Parmi les verrous émis par les participants, sont apparus : des formats de retours expérimentaux (REX) orientés Sciences Humaines et Sociales adaptés aux formations techniques (ingénierie) ; la volonté d'observer les pratiques des collègues ; l'adaptation des moyens face aux sollicitations (comment aider un collègue dans un moment où le temps est limité) ; la mise en cohérence des dimensions de soutenabilité avec l'évolution de la société ; l'analyse critique selon les réformes mises en place dans l'éducation nationale (ex. : rapport Jean Jouzel), les appels à projets en recherche portés par la feuille de route de l'économie circulaire, horizon 2050 neutralité carbone, etc., qui supposent que les chercheurs soient au courant des évolutions récentes sur ces sujets pour y répondre de manière appropriée et pour créer des connaissances structurant nos sociétés dans des trajectoires cohérentes vis-à-vis de ces enjeux. Ainsi des actions collectives pour créer et organiser des ressources en recherche pertinentes pour les besoins de transdisciplinarité : mutualisation de ressources, analyses d'usage pour la co-création de ressources, formation de formateurs, par exemple au travers des réseaux de chercheurs actifs sur les sujets d'éco-conception de systèmes durables (ex. : EcoSD, Labo1point5). Les verrous sont principalement liés à la difficulté de suivre, de participer et de gérer l'évolution du niveau des compétences des chercheurs et communautés savantes. Il s'agit d'autre part de pouvoir systématiser l'usage de la prospective avec des méthodes adaptées, sinon les imaginaires ne pourront évoluer, et ne suivront pas les demandes de la société. Il s'agit en particulier d'aider à créer de nouveaux emplois dans de nouvelles structures, dans des entreprises qui font partie d'une future société plus soutenable, ou du moins compatible avec les limites planétaires.

**En conclusion** L'ensemble de ces actions doivent être le moteur d'une fédération de communautés académiques qui doit devenir « légitime (validation par les pairs, demandes d'expertises, conseil...) » dans la création et la diffusion de connaissances sur le sujet. Se croisent les enjeux au niveau recherche en soutenabilité (une discipline existante et plus développée dans d'autres pays que la France, cf. ISDRS) à ce niveau de créations de connaissances, de validations scientifiques de contenus, de dissémination, de reconnaissance et d'enrichissement par les communautés concernées au niveau international. Ces actions ont permis de renforcer la compréhension de ces enjeux collectivement et de mutualiser des besoins, des verrous et des ressources à dispositions. Ceci montre l'intérêt des réseaux académiques sur le sujet pour partager et mutualiser les ressources afin que chacun puisse « profiter » des compétences des autres et être plus agile sur ce thème qui est en évolution permanente et dont les éléments n'ont pas de vocation à être maîtrisés, mais davantage organisés afin d'accompagner les transitions nécessaires aux sociétés industrielles afin que la soutenabilité soit une composante essentielle en recherche.

Les organisateurs vont maintenant mettre en place et engager des groupes de travail en y invitant l'ensemble des membres des communautés afin d'impliquer un maximum de personnes ressources et donner toute sa légitimité aux actions initiées et pour lesquelles les acteurs sont en demande d'avancement et de résultats concrets sur lesquels se positionner.

### A.5.8 Les Jumeaux Numériques pour les systèmes de production

**Porteurs** Vincent CHEUTET, Nabil ANWER, Cédrik BÉLER, Bernard RIERA

**Membres du comité de pilotage** Valérie DOS SANTOS MARTINS, Sébastien HENRY, Samir LA-MOURI, Frédéric NOEL, Mamadou Kaba TRAORE

**Origine** Le Jumeau Numérique (JN) vise à produire une réplique virtuelle d'un système physique (machine, système de production, produit, etc.) afin d'obtenir des fonctionnalités de visualisation, de simulation/prédiction et de monitoring. Son intérêt est de pouvoir répondre à un besoin de modélisation et de pilotage au plus proche du système physique et une meilleure anticipation du comportement grâce à l'intégration de la simulation et la modélisation prédictive. Une autre possibilité du Jumeau Numérique porte sur la formation et le développement de compétences des futurs utilisateurs.

Si aujourd'hui les JN sont appliqués aux systèmes de production, et ce à tout niveau (de la ressource unitaire au système complet), de nombreuses questions de recherche restent ouvertes :

* Quelle est la structure du JN en adéquation avec les usages définis ?

* Quelles synchronisations doivent être prises en compte entre les deux Jumeaux (physique et numérique) ?
* Comment valider un JN ?

* Comment assurer son appropriation par les usagers ?

* Quelles sont les méthodologies permettant de développer un JN ?

* Comment fédérer des JNs ?

La communauté scientifique internationale est très active sur ce sujet (Allemagne, Royaume-Uni, Chine, ...), mais il n'existait au lancement de l'action que peu d'initiatives au niveau français, malgré un fort niveau de compétences sur les différentes briques du JN. L'objectif de cette action est donc de créer une communauté dynamique autour de cette thématique et de partager expériences et compétences.

**Réalisations** Cette action a été pensée dès le début en forte interaction entre le GDR MACS, la SAGIP et le GIS S.Mart, afin de fédérer les membres concernés de ces trois communautés. Une diffusion auprès de plusieurs partenaires industriels a aussi été faite, vu le fort aspect applicatif du sujet. En bilan, plus de 280 personnes se sont inscrites à ces ateliers, dont au moins 30 industriels.

Dans un contexte de crise COVID-19, il a été décidé de réaliser plusieurs web-séminaires sur un sujet précis, permettant au plus grand nombre de participer. Quatre thèmes ont été sélectionnés :

* Atelier 1, 28 juin 2021 : Quelle est la place de l'humain dans le Jumeau Numérique ? Du simple observateur, au décisionnaire à un "composant" à part entière du Jumeau

* Atelier 2, 21 octobre 2021 : Comment tester et valider un Jumeau Numérique ? Quels test-bed ou proofs-of-concept sont possibles ? Une certification est-elle possible ?

* Atelier 3, 6 janvier 2022 : Comment développer un Jumeau Numérique ? Quelle standardisation d'un Jumeau Numérique ?

* Atelier 4, 24 mars 2022 : Systèmes de Jumeaux : application au territoire, supply chain, etc.

Ces séminaires ont été construits en deux parties, une première avec des présentations introductives sur le thème avec deux-trois spécialistes du sujet, et une seconde avec un échange (questions/réponses) permettant de faire émerger la maturité de l'audience sur le sujet.

Un site web a été mis en place pour cette action, qui regroupe les captations des ateliers : https://action-jn.sciencesconf.org/

**Synthèse scientifique** Nous avons structuré cette synthèse en quatre axes concernant la définition du JN, la place de l'humain dans le JN, le cycle de vie du JN et l'architecture du JN. De nombreuses perspectives sont mises en avant.

**Définition et périmètre du JN** Un premier résultat de cette action a été de montrer la diversité de définition de ce concept, sans véritable consensus. Récemment, Semeraro et al. (2021) ont identifié plus de 30 définitions de ce concept. Une généralisation proposée par ces auteurs est la suivante : "A set of adaptive models that emulate the behaviour of a physical system in a virtual system getting real time data to update itself along its life cycle. The DT replicates the physical system to predict failures and opportunities for changing, to prescribe real time actions for optimising and/or mitigating unexpected events observing and evaluating the operating profile system". La série de standards ISO 23247:2021 vient de paraître sur le JN dans un contexte de fabrication.

Il faut noter qu'il y a de plus en plus une confusion entre le JN et la simulation, sachant que si la simulation est une brique importante du JN, elle ne peut pas se résumer à cette brique uniquement. La taxonomie de Krintzinger et al. (2018), même si elle est critiquable, met en avant l'importance des flux de données, d'informations et de décisions entre les deux jumeaux, ce qui peut clarifier le positionnement du JN par rapport à la simulation.

**Place de l'Humain dans le JN** La taxonomie de Krintzinger et al. (2018) place le JN dans un flux automatique avec son jumeau physique, ce qui place l'Humain hors de cette interaction. Les échanges dans la communauté de l'action ont mis en avant un désaccord sur cet aspect, préférant souvent définir le JN comme un outil d'aide à la décision au service des agents humains impliqués dans le système de production. Ce positionnement se retrouve aussi dans les définitions des objectifs du JN disponibles dans la littérature. La notion de Cognitive Digital Twin essaie de mettre en avant cette place de l'Humain avec le JN (Zheng et al., 2021).

De manière complémentaire, l'Humain se retrouve à plusieurs niveaux dans le JN :

* Modélisé à part entière pour évaluer son ergonomie, sa sécurité, son bien-être, etc.

* Modélisé dans le JN comme partie intégrante du système de production (un opérateur logistique d'un atelier par exemple),

* En interface avec le JN pour une aide à la décision, de la supervision, etc.

Cette diversité pose la question de l'interface entre le JN et l'Humain, que ce soit sur la captation de
données (et donc les données individuelles et la potentielle crainte d'une surveillance) et le partage d'informations et de connaissances (pour ne pas surcharger cognitivement). De plus, comme toute innovation technologique, le JN va avoir un impact sur le monde du travail, champ scientifique qui est à ce jour peu exploré.

**Cycle de vie du JN** Comme tout système, un JN a un cycle de vie qui lui est spécifique, surtout dans son interaction avec son Jumeau Physique et son cycle de vie.

Melesse et al. (2020) présentent les défis qui restent à relever sur le début de vie du JN sur les systèmes de production, à savoir sa conception et son déploiement, notamment : les difficultés à construire, comprendre et contrôler les systèmes avec des modèles multi échelles précis et fiables, le manque de connaissances et de méthodologie sur ces modèles, la difficulté de prédire le comportement de systèmes complexes, la difficulté d'accéder aux données pertinentes, le manque de synchronisation entre les mondes physique et numérique et la difficulté de maintenir les modèles et de vérifier et tester leur validité.

Ces défis ont aussi été relevés par les membres de l'action. Il a été aussi noté un manque important de méthodologie et de "testbed" sur les phases de validation et de certification qui tiennent compte des spécificités des JN.

**Architecture du JN** Un aspect essentiel du déploiement d'un JN est la définition de son architecture. De nombreuses architectures ont été proposées dans la littérature - certains articles les passent en revue (Semeraro et al., 2021), (Pystina et al., 2022). Parmi les architectures les plus référencées, on peut citer (Grieves et al., 2017, Tao et al., 2018, Redelinghuys et al., 2018, Boje et al., 2020), pour n'en citer que quelques-unes, mais aucune ne fait référence.

Sur la dimension comportementale du JN, un consensus est installé sur la prédominance de la simulation (quelle que soit sa nature, simulation à base d'agents, simulation de flux, etc.), même si la forte progression de la maturité des approches d'Intelligence Artificielle permet de diversifier cette composante.

**Conclusions** La communauté du GDR MACS (avec celles de la SAGIP et du GIS Smart) s'est bien appropriée ce concept de JN, avec un fort développement des travaux de recherche sur cette thématique. La communauté industrielle se mobilise aussi sur ce concept (AFIS, AFNET (Projet Atlas), AIF, AFNOR (nouvelle commission de normalisation JN), capdigital), avec une présence reconnue de la communauté scientifique.

Ce champ est encore jeune, comme le montre le manque de définitions, d'architectures ou de méthodologies de référence mais ouvre de nombreuses perspectives. Un livre blanc de synthèse est en cours de construction.

## Références

* Boje, C., Guerriero, A., Kubicki, S., Rezgui, Y. : Towards a semantic construction digital twin : Directions for future research. Automation in Construction, 2020, 114, 103179.

* Grieves, M., Vickers, J. : Digital twin : Mitigating unpredictable, undesirable emergent behavior in complex systems. In : Transdisciplinary perspectives on complex systems, Springer, Cham 2017, 85–113.

* Kritzinger, W.; Karner, M.; Traar, G.; Henjes, J.; Sihn, W. Digital Twin in manufacturing : A categorical literature review and classification. IFAC-PapersOnLine 2018, 51, 1016–1022.

* Melesse, T.Y., Di Pasquale, V., Riemma, S. : Digital twin models in industrial operations : A systematic literature review. Procedia Manufacturing 2020, 42, 267–272.

* Pystina, K., Sekhari, A., Gzara, L., Cheutet, V. : Digital twin for production systems : a literature perspective. In : International Workshop on Service Orientation in Holonic and Multi-Agent Manufacturing, Springer, 2022, 103–117.

* Redelinghuys, A., Basson, A., Kruger, K. : A six-layer digital twin architecture for a manufacturing cell. In : International Workshop on Service Orientation in Holonic and Multi-Agent Manufacturing, Springer, 2018, 412–423.

* Semeraro, C.; Lezoche, M.; Panetto, H.; Dassisti, M. Digital twin paradigm : A systematic literature review. Computers in Industry 2021, 130, 103469.

* Tao, F., Zhang, M., Liu, Y., Nee, A.Y. : Digital twin driven prognostics and health management for complex equipment. Cirp Annals, 2018, 67(1), 169–172.

* Zheng, X., Lu, J., Kiritsis, D. : The emergence of cognitive digital twin : Vision, challenges and opportunities. Int. J. Production Research, 2021, 1–23.
### A.5.9 Les outils MACS appliqués aux drones aériens

#### Porteur Pedro Castillo

Cette action commencée en 2021 a pour objectif principal la consolidation de l'activité de l'automatique (outils MACS) appliquée aux drones aériens principalement en France. Par ailleurs, un des objectifs principaux est de stimuler la coopération entre les acteurs français travaillant sur cette thématique, afin de partager ces compétences scientifiques et/ou techniques. Un des points importants de cette action est d'inclure les acteurs français les moins visibles mais ayant une activité scientifique autour de la commande de drones. Finalement, notre idée est aussi de faciliter la coordination des chercheurs travaillant en France sur des thématiques de recherche scientifique (et/ou technique) sur les drones (ou leurs applications) et d'accroître la visibilité de cette activité à l'international (création de workshops).

La démarche de cette action pendant ces deux années a été menée en collaboration avec le GT2 (véhicules autonomes), spécifiquement le GT-UAV. Guillaume Allibert de l'I3S, co-responsable du GT-UAV, a participé activement à cette action. Pendant la première année (2021), l'invitation a été lancée au sein des acteurs du GT-UAV. La plupart des réponses se sont avérées positives. En revanche, un nombre restreint de nos interlocuteurs ont demandé de plus amples informations. Ils désiraient connaître les différences entre l'action et le GT-UAV; pour eux, cela semblait être la même chose (même responsable, lignes de travail, etc). Nous leur avons donc fourni des explications. Des invitations ont été lancées pour d'autres acteurs français travaillant sur l'automatique avec une application (ponctuelle) sur les drones aériens. Leurs réponses étant très positives, nous les avons inclus dans la 'mailing liste' GT-UAV-Action-MACs, ex : Sylvain Durand (INSA-Strasbourg & ICube), Cristina Maniu (Centrale Supelec), François Guerin (Université Le Havre Normandie - ISEL - GREAH), Didier Thelliol et Jean Christope Ponsart de l'Université de Lorraine - CRAN, entre autres.

Une réunion de l'action a été organisée en collaboration avec la journée GT-UAV le 10 décembre 2021. La réunion a été organisée en format Webinar, en collaboration avec Guillaume Allibert. Nous avons eu 5 conférenciers et 39 participants. Avec l'idée d'utiliser les relations entre les groupes de travail GdR robotique/SAGIP afin de faire rayonner cette action, la mise en œuvre de plusieurs initiatives (nationales et internationales) s'est révélée indispensable en 2022. L'action a été présentée au colloque organisé par la SAGIP et le GDR MACS à Bidart du 23 au 25 mai. Les perspectives pour cette année 2022 ont également été présentées. Pendant cette réunion, j'ai eu l'opportunité de connaître d'autres groupes de recherche avec une activité automatique appliquée aux drones aériens. Par exemple, Kevin Guelton de l'Université de Reims Champagne-Ardenne. L'action a été également présentée durant le workshop « Robotique mobile - commande, estimation et applications », le 8 Juin 2022 à CentraleSupélec organisé par Cristina STOICA MANIU, membre de cette action.

Dans un cadre international, l'action a été diffusée et présentée au 11th IFAC Symposium SAFE-PROCESS 2022 (7-10 juin 2022) pendant le workshop « commande tolérante aux fautes appliqués aux drones aériens » organisé par Youmin Zhang de Concordia University, Canada, le 10 juin 2022. Pendant la conférence ICUAS 2022 (www.uasconferences.com) l'action a été également présentée au workshop FTC (Fault-tolerant control) pour les drones aériens le 21 juin 2022 organisé par Youmin Zhang (Canada) et Didier Thelliol (membre de l'action) de l'Université de Lorraine, France.

Cette action GdR-MACs a été active aussi aux journées communes GT2 - GT4 du 3 et 4 octobre 2022 au laboratoire CRISTAL à Lille sur la thématique sûreté de fonctionnement et architecture de contrôle de systèmes robotiques autonomes. Didier Thelliol, invité plénier, a présenté ses recherches sur la commande tolérante aux fautes appliquée aux drones. Cette journée a été organisée en collaboration avec M. El Badaoui, S. Rohou, G. Allibert et C. Lesire-Cabaniols. La journée a accueilli 10 exposés, 32 participants, 1 table ronde et 1 retour d'expérience sur le challenge CoHoMA (challenge organisé par l'Arme de Terre). Une journée scientifique de l'action et du groupe de travail GT-UAV a été organisée, en présentiel, au laboratoire LS2N à Nantes le 07 décembre 2022, en collaboration avec Isabelle Fantoni (LS2N) et Guillaume Allibert (I3S). Nous avons bénéficié de la présence de 11 conférenciers et de plus de 30 participants (présentiels et virtuels).

Pour rappel, les objectifs secondaires de cette action sont : organiser des réunions/séminaires de travail réguliers; planifier un workshop (national, international); créer une cartographie géographique des groupes de recherche impliqués sur l'activité des drones; identifier des sujets scientifiques; être présents dans les conférences internationales; concevoir un site internet dans la but d'informer la communauté et la réalisation d'un ouvrage incluant des acteurs en France. Par conséquent, nous concluons qu'une grande partie des objectifs de cette action ont été atteints. Toutefois, certains sont toujours en cours. Enfin, nous avons songé à la réalisation d'un ouvrage; cela ne sera pas effectif dans l'immédiat. Dans les réunions/séminaires organisés, nous constatons la présence de l'automatique et de son application
dans les drones aériens, soit en mode d'un seul agent, soit en mode multi-agents. Les participants aux réunions ont rencontré et échangé avec d'autres acteurs scientifiques, afin d'établir des liens professionnels. L'organisation de réunions dans différents laboratoires a permis d'inclure de nouveaux acteurs français, travaillant sur l'automatique appliquée aux drones aériens ; acteurs qui ne faisaient pas partie du groupe de travail GT-UAV initialement. C'est d'ailleurs le cas de Rochdi Merzouki du laboratoire CRISTAL porteur d'un projet ANR sur l'automatique et avec une application aux drones aériens et d'Ionela Prodan du LCIS - Grenoble INP, Valence. L'inclusion et le rayonnement de ces nouveaux acteurs nous a permis de continuer à stimuler la coopération entre les groupes de recherche en France.

Pour la partie d'identification des sujets scientifiques, nous pouvons mentionner que le fait d'intégrer des nouveaux acteurs (grâce à cette action) dans le groupe de travail GT-UAV nous donne la possibilité d'organiser des journées scientifiques spécifiques à une thématique de l'automatique. Par exemple, lors d'une discussion avec Sylvain Durand et Ionela Prodan, nous projetons la possibilité d'une journée commune entre SAGIP/GT-UAV sur la commande prédictive non-linéaire appliquée aux drones aériens. Donc, il est aisé de constater que, par cette action, nous avons pu faciliter et inclure de rencontres scientifiques entre des acteurs connus et des acteurs moins connus.

Pour faciliter l'information quasi-pérenne de cette action et en illustrer les acteurs potentiels, un site internet a été créé (amacs.hds.utc.fr). Des informations basiques sont présentes sur ce site. Cependant, afin de rendre ce site complètement opérationnel, un travail colossal reste à entreprendre; par exemple, la cartographie géographique des groupes de recherche. L'idée du site est de faire connaître ce point dans la communauté scientifique et d'inclure des informations intéressantes pour les groupes de recherche liés à l'automatique et aux drones aériens.

En ce qui concerne la présence de la thématique (et par conséquent de l'action) dans les conférences internationales, plusieurs participations ont été effectuées. Ces réunions nous ont donné l'opportunité de faire rayonner ces outils MACs appliqués aux drones aériens. Cependant d'autres efforts sont nécessaires pour continuer à propager cette activité aux niveaux national et international. Au niveau international, une initiative prend forme, et nous avons des discussions avec Kimon Valavanis (organisateur de la conférence ICUAS) afin d'organiser, en 2025, cette conférence en France. Nous créons actuellement un groupe de travail (Didier Thelliol et Pedro Castillo) afin de mener à bien cette initiative. J'ai déjà contacté d'autres collègues pour les inclure dans le groupe de travail. L'objectif est de permettre le rayonnement à l'international des groupes de recherche en France travaillant sur des thématiques scientifiques avec une application aux drones aériens.

Nous pouvons donc conclure, que cette action a permis d'intégrer les petits groupes de recherche en automatique avec une application aux drones et de stimuler en même temps les réseaux existants (par ex : GT-UAV). Des efforts restent nécessaires afin de poursuivre cette action. Ceci permettra une mise en lumière plus importante de cette thématique de recherche française à l'international. Plusieurs questions ont été posées pendant les activités de l'action. Par exemple, organiser des réunions sur une thématique scientifique spécifique de l'automatique. Cependant, nous avons évoqué une autre difficulté : bien choisir les dates pour les réunions. En effet, la tenue de plusieurs réunions en France (journées scientifiques, workshops, conférences, etc) fait rejaillir l'impression de rater des opportunités à certains collègues. Finalement, la réalisation d'un ouvrage incluant des acteurs en France, demeure un point pertinent et captivant à édifier.

## A.5.10 Les réseaux sociaux et l'Automatique

### Porteur Paolo Frasca

L'action vise à recenser, explorer et populariser les applications du contrôle automatique aux dynamiques sociales, notamment dans les réseaux sociaux. Ces dynamiques concernent des dynamiques d'opinion, d'engagement, de viralité. En effet, les dynamiques sociales, surtout dans les réseaux sociaux en ligne, sont de mieux en mieux observées et quantifiées. On est donc en situation d'en avoir des modèles mathématiques sur lesquels les méthodes de l'Automatique peuvent être utilisées. L'Automatique, de son côté, a développé au cours des deux dernières décennies une palette de méthodes pour l'étude de la dynamique des réseaux, surtout adaptées aux dynamiques dites "de consensus". Ces dernières ont des similarités avec certains modèles développés dans la sociologie mathématique. Il semble donc opportun pour la communauté française de mobiliser cette expertise en se mettant plus en relation avec des experts du domaine, dans le but de développer une approche automaticienne à l'analyse des réseaux sociaux. En raison du caractère central du modèle dans l'approche automaticienne, celle-ci pourrait se distinguer d'autres approches formelles, par exemple celles basées sur les données en intelligence artificielle.
Le but de l'action est donc de stimuler l'intérêt de la communauté de l'Automatique à considérer davantage ce domaine d'application, de promouvoir les outils de l'Automatique auprès des chercheurs en Sciences Sociales et en informatique, et de définir des problèmes, soit d'analyse, d'identification, d'observation, ou de commande, d'intérêt commun.

L'action fait partie d'un premier lot d'actions, annoncé fin 2019. En raison de la pandémie, le développement proprement dit de l'action a été différé et a commencé en 2022, avec une enquête en ligne auprès de la communauté MACS. Cette enquête a permis de mettre en évidence un bon intérêt pour le sujet et d'identifier un petit nombre de projets en cours dans différents sites universitaires. L'objectif de cette année 2023 sera de rassembler cette communauté, encore petite et éparpillée. Vraisemblablement, le moment fort pour cette rencontre serait un workshop à l'automne. Comme de nombreuses autres communautés (informatique, systèmes complexes, économie) traitent des réseaux sociaux, l'action entend également entrer en contact avec elles et notamment avec les GdR correspondants, tels que MADICS et CIS.

### A.5.11 Obsolescence et raréfaction : freins inévitables ou niches d'innovation. Perspectives de recherche en prédiction de l'obsolescence

**Porteurs** Marc Zolghadri, Claude Baron

**Contexte** En France, jusqu'en 2015 la problématique de l'Obsolescence avait été abordée quasi-exclusivement selon les points de vue suivants :

* Obsolescence programmée. Sujet pris par les associations de défense des consommateurs, à notre connaissance, il n'a pas été abordé, à notre connaissance, par une approche scientifique.

* Obsolescence des composants électroniques. De nombreux industriels confrontés à l'obsolescence de ces composants ont défini des méthodes spécifiques de gestion de l'obsolescence et de la pénurie. Des initiatives d'envergure plus large ont été identifiées aux États-Unis (dès les années 80s), en Angleterre et en Allemagne. En France, le groupe d'industriels AFNOR GE Obso a travaillé sur les questions liées à l'obsolescence de ces composants depuis la fin des années 90s.

* Hormis ces initiatives, les premiers et rares travaux scientifiques ont vu le jour aux USA dès les années 2000.

Nos travaux sur cette problématique ont démarré dès 2016. L'Action Obso 2020-2022 a permis de structurer la problématique liée à l'obsolescence et à la pénurie, d'identifier des disciplines en connexion directe avec celle-ci et de créer une communauté pérenne d'intérêts scientifiques et industriels.

Ce document présente très brièvement le déroulement de l'Action Obso, les résultats obtenus ainsi que les perspectives envisagées dont certaines font l'objet des investigations déjà engagées.

### Déroulement de l'action et Bilan des activités menées
La proposition de l'Action avait 3 objectifs.

[Objectif A] : Clarifier les concepts d'Obsolescence programmée et d'Obsolescence non-programmée.

Organisation de 3 réunions à distance (1 réunion plénière et 2 réunions de Comités techniques avec un groupe de travail déclaré sur Obsolescence programmée / "naturelle")

Premier résultat : publications multi-partenaires : Validation de la contribution du GT par une collection d'articles dédiés dans le journal Techniques de l'Ingénieur. A ce jour les articles suivants sont publiés :

1. Maintien en condition opérationnelle et gestion de l'obsolescence, Marc Zolghadri, Pascal Vrignat, Mariem Besbes, Frédéric Kratz, 2023, Réf : G7008 v1, doi.org/10.51257/a-v1-g7008

2. Gestion de l'obsolescence dans le ferroviaire, Vincent Bourgeois, Vincent Narbot, 2022, doi.org/10.51257/a-v1-g7020

3. Obsolescence des systèmes informatiques et du logiciel, Claude Baron, Yann Argotti, Marc Zolghadri, Sid-Ali Addouche, Mariem Besbes, Kevin Boissie, 2022, Réf : H7002 v2, doi.org/10.51257/a-v2-h7002

4. Obsolescence des vêtements : un effet de mode ? Noémie Pichon, Romain Benkirane, Sébastien Thomassey, 2022, G7004 v1, doi.org/10.51257/a-v1-g7004

5. Obsolescence : un phénomène de société ?, Claude Baron, Marc Zolghadri, Sid-Ali Addouche, Yann Argotti, Kevin Boissie, 2021, Réf : H7000 v2, doi.org/10.51257/a-v2-h7000
6. Gestion de l'obsolescence des composants pour la CEM, Alexandre Boyer, Marine Stojanovic, Kevin Loudière, Frédéric Lafon, Sébastien Serpaud, (2022), Réf : G7034 v1, doi.org/10.51257/a-v1-g7034

D'autres articles sont en cours d'écriture, de relecture ou de publication, sur les sujets comme l'obsolescence en Automobile, Durabilité et économie circulaire, Aéronautique ...

Deuxième résultat : Série de "petites" vidéos. Un travail sur l'action PUNCHY (unit-3.crihan.fr/evenement/creer-actualites-28) de UNIT (Université Numérique Ingénierie et Technologie) visant la création d'une série de 13 micro-modules disponibles en ligne librement : conception de la série, choix des technologies H5P pour la réalisation des supports interactifs, scénarisation du premier module, identification d'intervenants industriels pour les interviews.

[Objectif B] : Structurer de façon consensuelle le domaine de recherche et créer la communauté d'interêts - proposer un référentiel français - éléments de terminologie

Nos actions ont permis de créer un réseau grandissant de collaborateurs français et internationaux. Ces résultats sont énumérés ci-dessous.

Premier résultat : Animation de la communauté. Nous avons établi et renforcé nos collaborations avec des groupements d'industriels et d'académiques via une série d'actions listées ci-dessous :

* Conférence invitée PMMC 2022 : « Obsolescence and Supply Chain », 10 Mars 2022

* www.dsp.dla.mil/Publications/DSP-Journal

* Conférence invitée Changchun University of Technology (CN), « Obsolescence management », septembre 2021

* Conférence invitée du groupement Maintenancia « Obsolescence et MCO », octobre 2021

* Participation au groupe de travail 'Management de l'obsolescence' du GE OBSO de l'AFNOR

"Obso-Days : Journées de l'Obsolescence". Fer de lance de notre action, depuis 2020, la 3ème édition du colloque Obso-Days sera organisée en Avril 2023 dans les locaux de Selha Group (Eu, Normandie). La première édition a eu lieu en visio-conférence (avril 2021) tandis que la deuxième édition s'est tenue en présentiel dans les locaux d'Alstom Villeurbanne en avril 2022. Pour le colloque qui aura lieu en avril 2023, nous avons obtenu le soutien des entités suivantes (www.institut-obsolescence.fr) : GDR-MACS, SAGIP AFM (Association Française de la Mécanique), GIS Smart, Club EEA. Ainsi que le Pôle de compétitivité Systematic, le Pôle de compétitivité Véhicule du Futur, ALSTOM, Selha Group, Valeo.

Deuxième résultat : L'association loi 1901 « Institut Français de l'Obsolescence » est née en 2019. Elle est devenue le Chapitre Français de International Institute of Obsolescence Management, le 14 juillet 2022. Il s'agit d'un pas important permettant à notre association d'avoir accès à plus de 700 praticiens de la gestion de l'Obsolescence, répartis en Amérique du Nord, en Europe et en Asie. Le chapitre français a établi un premier contact avec l'Afrique (Nigeria) pouvant, à terme, d'aboutir à la création d'un chapitre sur le continent.

Troisième résultat : Le projet ANR PRCI « EOS » (Aide à la gestion active de l'obsolescence des systèmes) a été lauréat de l'appel ANR AAPG 2022. Il est financé (600k€ de subvention) pour une durée de 4 ans (2022-2026). Nos partenaires sont l'ISAE-Supméca, le LAAS-Toulouse, Valeo, Merem Electronique.

Quatrième résultat : Nos collaborations académiques et industrielles.

* Collaborations industrielles

* Collaborations avec l'État-major de l'Armée de l'Air : obsolescences de Mirage 2000 et calcul des stocks de constituants critiques. 1 stagiaire Aspirant de l'école de l'air (Mars/Juin 2021). 1 stagiaire ingénieur (Juillet/Août 2021)

* Collaborations avec l'Armée de Terre (SIMMT, structure intégrée du maintien en condition opérationnelle des matériels terrestres) : Processus de gestion d'obsolescence des matériels chez Nexter. 1 stagiaire de l'Armée de terre (Mars/Septembre 2021) : Réingénierie des procédures de gestion de l'obsolescence. Projet de poursuite en Thèse (VAE auprès de l'ED Sciences et Ingénierie de l'Université Cergy Pointoise). 1 stagiaire de l'Armée de terre (Mars/Septembre 2022) : Réingénierie des procédures de gestion de l'obsolescence.

* Collaborations avec SNCF Réseau 2022-2025 : Thèse CIFRE sur MCO et Gestion de l'Obsolescence

* Collaborations avec TemmaCare 2023-2026 : Thèse CIFRE sur Gestion de l'Obsolescence en Santé (Financement accepté, le doctorant candidat s'est désisté au dernier moment)

* Soumission d'une demande d'Orange Lab (et Ecole Centrale de Paris via la chair Résilience) pour une thèse 100% financée. En attente de la décision.

* Elaboration d'un programme commun de Mastère spécialisé « Obsolescence » en collaboration
avec nos partenaires industriels (Valeo, Alstom, SNCF, ...) nous préparons un projet de création d'un Mastère Spécialisé (reconnu par le CGE) porté par l'ISAE-Supméca pour un démarrage prévu en septembre 2024.

Cinquième résultat : ObsoWiki. Création de l'architecture du site Obso Wiki et du manuel d'utilisation (obsowiki.fr) : le site a été créé ; le contenu est à créer et déposer.

Activités menées au-delà des objectifs visés :

* Initialisation des travaux sur un prototype d'outil COBRA d'aide à la gestion de l'obsolescence (mise en place de l'architecture informatique)

* Projets étudiants ISAE-Supméca (4 mois, 2021-2022) : extraction automatique (Ui-Path) et analyse des données des composants électroniques à risque d'obsolescence des fournisseurs de composants électroniques Vishay ; ST Microelectronics, Intel. Ce travail a fait l'objet d'un article de conférence soumis au CIRP CMS 2023.

[Objectif C] : Cartographier ressources et compétences

Ce travail est réalisé au fil de l'eau. Nous avons une cartographie nationale et internationale de la communauté. Ces informations sont enregistrées sur l'espace Partage du LAAS-CNRS.

**Perspectives des actions** Le déclenchement de nombreuses actions menées pendant les deux dernières années nous a permis d'envisager plusieurs perspectives :

* Recherche scientifique

* France. Nos travaux déjà lancés et l'animation créée autour des problématiques citées ont permis de voir une complémentarité avec plusieurs communautés scientifiques à savoir : Maintenance, Fiabilité, Ingénierie Systèmes, Economie circulaire. Les liens sont pour certaines existantes et pour d'autres à construire.

* International. Nous avons entamé une collaboration avec notamment P.Sandborn de l'Université de Maryland. Un élargissement des travaux avec la communauté maintenance est en cours de réalisation dans le cadre de nos implications dans le TC5.1 de l'IFAC (le groupe de travail AMEST).

* Recherche appliquée et transfert.

* France. La création du Chapitre Français de l'IIOM nous offre l'opportunité recevoir d'un nombre croissant d'adhérents industriels à l'association (Safran, Renault, Actia, MAN Energy, ...). L'institut est en train de préparer une roadmap de recherche appliquée permettant de créer des groupes de travail portant sur les problématiques industrielles. Nous définissons également les sujets d'investigation futurs de nos travaux.

* International. Dans le cadre de nos activités au sein de l'IIOM, les deux projets importants à court terme sont : La coordination de la rédaction de livre portant exclusivement sur l'Obsolescence (2023-2024) ; La coordination d'un projet de lancement d'une revue scientifique portant sur les travaux de la discipline.