Objectifs de la thématique Sciences et Technologies pour la Maîtrise des Risques

L’Unité de Recherche Mixte (UMR 6279, CNRS) « Sciences et Technologies pour la Maîtrise des Risques » (STMR) regroupe depuis le 1er janvier 2010 un ensemble d’activités de recherches transverses dans le domaine du risque au sein de l’Institut Charles Delaunay. Elle a pour objectif de développer et mettre en place des méthodes, outils et dispositifs avancés afin d’améliorer la maîtrise des risques des systèmes technologiques et sociotechniques. Elle s’appuie sur des compétences pluridisciplinaires mettant en relation plusieurs domaines des sciences de l’ingénieur et les sciences humaines et sociales.

La synergie de ces compétences place l’UMR STMR dans une perspective de recherche unique en France. Elle lui permet d’étudier des problèmes de risques et menaces dans le cadre d’enjeux sociétaux importants et inaccessibles par des compétences purement disciplinaires. L’objectif est de développer dans des champs de recherches transverses une thématique commune et reconnue. Ainsi, sont étudiés : la vulnérabilité des systèmes et réseaux complexes (au sens physique, communicationnel, social) pour l’anticipation, l’optimisation des performances en conception dans un contexte à risques (dont l’éco-conception), l’évaluation de sûreté de fonctionnement des systèmes technologiques (dont la maintenance), l’e-santé, la surveillance des systèmes technologiques (réseaux de capteurs intelligents par ex.), ou encore l’aide à la décision en situation de crise (organisation et logistique de catastrophes par ex.). 

PROGRAMMES SCIENTIFIQUES ET TECHNOLOGIQUES (PST)

Afin de répondre de manière cohérente à des enjeux socio-économiques, l’UMR oriente ses recherches en programmes scientifiques et technologiques (PST). Ainsi, ceux-ci ont pour vocation d’organiser les travaux de recherches autour d’enjeux sociétaux majeurs et de faire émerger de nouvelles problématiques scientifiques relatives à STMR. Ils s’appuient à la fois sur de grandes orientations scientifiques et technologiques via la concrétisation de projets (CPER, ANR, FP7, etc.), à l’aide de structures supports (associations, GIS, GIP, etc.) et sur des partenariats durables institutionnels et avec des acteurs socioéconomiques.

Cinq PST ont été créés, il s’agit de :

1. Résilience et Gestion de Crise (RGC)

L’anticipation, le traitement et la reprise des activités d’infrastructures et réseaux face à des événements majeurs voire catastrophiques à l’échelle de la société ou d’un territoire à conséquences socio-économiques importantes, en s’intéressant à la conception de réseaux (physiques, informationnels) résilients aux crises, à la coordination et planification des moyens logistiques en situations de crise, et à l'apprentissage post-crise pour améliorer la robustesse des processus de coordination et la réorganisation de ces réseaux.

2. Surveillance et Sûreté des Grands Systèmes (SSGS)

La surveillance et la sûreté de fonctionnement des systèmes de grandes dimensions (grand nombre de composants, composants distribués sur de grands territoires, composants complexes…) pour détecter ou anticiper les effets du vieillissement ou les évolutions sur le long terme.

3. Cyber-sécurité (CS)

L’analyse de risques et la détection de cyber-malveillance à l’échelle des systèmes répartis, détection d’activités illicites à partir d’analyse de flux de données, d’activités sur les réseaux sociaux ou les réseaux pair à pair.  

4. E-Santé (ES)

Mobilisation de méthodologies et de technologies des STIC pour concevoir des systèmes sociotechniques pour accompagner les différentes étapes de la fragilité, chaque étape mettant en jeu des dispositifs, compétences et questionnements différents : (1) des dispositifs et services pour tous, (2) une vigilance et un accompagnement de l’autonomie, (3) une prise en charge à domicile, (4) une prise en charge en institution. Ces éléments sur les composantes physiques et sociales de la fragilité sont complétés par une nécessaire réflexion sur l’organisation du système de santé,.

5. Eco-Conception (EC)

Développement de méthodes et outils d’ingénierie pour développer des produits ou systèmes durables en prenant en compte l’ensemble des ressources disponibles au niveau local en s’appuyant sur une dynamique territoriale, mais aussi grâce aux écotechnologies et éco-innovations par la recherche de matériaux moins impactants (nanomatériaux, agro-matériaux, etc.) ou par l’économie de fonctionnalité.

Les principales équipes de recherche disciplinaire intervenant dans les différents PST

Le tableau ci-dessous identifie les différentes équipes de l’ICD travaillant en collaboration dans les différents programmes scientifiques et technologiques dela thématique STMR.

Résilience des systèmes sociotechniques et gestion de crise (RGS)

Le PST RGC traite de la modélisation de la résilience des systèmes et réseaux (identification de facteurs de résilience et d’indicateurs, etc.) et de l’analyse de leur vulnérabilité (cartographie des risques vis-à-vis de menaces d’origines exogènes et endogènes), l’optimisation de la logistique de crise (localisation des moyens nécessaires, planification de la distribution des moyens, etc.), de la gestion de l’organisation et de la communication en crise (réseaux de « capteur » intégrant les réseaux physiques, de télécommunication et sociaux, outils d’aide à la décision multi-acteurs, etc.), et de la simulation (préparation, anticipation) et du RETEX (retour d’expérience : exploitation pour améliorer la réactivité et flexibilité face à de nouvelles situations). Il s’appuie en partie sur le projet de Labex R2S (non retenu pour financement au 2e appel à projet mais classé 72e ex aequo avec 6 autres projets, 71 projets au final financé…), et le GIS 3SGS.

On distingue deux orientations : « résilience des grands systèmes » et « gestion de crise ».

Surveillance et sûreté de fonctionnement des grands systèmes (SSGS)

Le PST SSGS se propose d’assurer le bon fonctionnement des grands systèmes sur leur durée de vie prévue. Pour cela, il consiste à améliorer les capacités de contrôle (surveillance, contrôle-commande, reconfiguration, etc.), de maintien (évaluation de fiabilité et planification de maintenance) et d’exploitation de ces systèmes (optimisation de la planification des opérations et des flux). Il s’intéresse donc à la détection, l’identification et localisation de cibles (systèmes et/ou  composants à comportements « anormaux » dus à des défaillances internes ou induites par l’environnement) ainsi qu’aux moyens d’amélioration de leurs performances permettant d’éviter les défaillances ou dérives (pronostic, anticipation par identification de signaux faibles ou non, autodiagnostic, reconfiguration, redondances et maintenance télé-opérée ou non, exploitation du retour d’expérience par l’apprentissage, utilisation de modèles dégradation, etc.) ou de mieux prendre en compte les risques dans l’exploitation (planification de transport de matières dangereuses). Il s’appuie en particulier sur le GIS 3SGS.

On distingue trois orientations : « surveillance », « fiabilité, maintenance », « optimisation de l’exploitation des grands systèmes ».

Cyber-sécurité (CS)

Le PST CS est émergent. Il s’oriente suivant deux voies, d’une part, la détection des incidents et leur caractérisation (identification et localisation d’intrusion dans les systèmes SCADA, détection collaborative d’attaques sur les réseaux, par déni de service en particulier), et d’autre part, l’analyse de risques (recherche de preuves pour la cyber-criminalité, stéganographie et preuves numériques, comportements anormaux sur internet, etc.). 

Ce PST s’appuie, entre autres, sur le projet européen 2-CENTRE visant à développer une plateforme de référence pour la formation et la recherche dans chaque pays européen (celle de l’UTT étant la référence en France). 

On distingue deux orientations : « aspect détection dans un cadre de cyber-sécurité », et « analyse de risques, architectures de confiance ».

E-Santé : Anticipation et surveillance pour l’accompagnement des personnes fragilisées à domicile (ES)

Le PST E-Santé s’intéresse au problème de la fragilité des personnes et à la recherche de solutions de leur accompagnement dans la phase de réversibilité d’un point de vue physique et social. Il consiste à développer des dispositifs et services (réseaux de capteurs et plate-forme d’analyse) permettant une vigilance et un accompagnement de l’autonomie à domicile ou en institution. On y distingue autant des recherches relatives aux sciences de l’ingénieur (traitement de signaux et données caractéristiques d’un état physiologique) ou technologiques (capteurs, réseaux, etc.) qu’en sciences humaines (établissement du lien social grâce aux TIC, aspects éthiques, organisation du réseau de santé).

On distingue deux orientations : « fragilité physique », « fragilité sociale ».

Eco-Conception (EC)

Le PST-EC s’intéresse au développement de méthodologies intégrées, et des outils associés, capables de permettre à une filière/entreprise/collectivité … de pouvoir mettre en place une démarche d’éco-conception innovante. Nous proposons, au sein de ce PST, d’animer une réflexion scientifique afin d’élaborer des projets de recherche qui nous permettront de lever les verrous suivants : le manque de données et d’informations tout au long du processus de développement de produit ou de système ; le problème d’intégration du paramètre environnemental dans le processus de développement de produits et la difficulté à déployer une stratégie globale et systémique au sein d’une filière industrielle, d’une entreprise ou encore d’une collectivité.

Deux grands types de projets sont identifiés : des projets de réflexion globale sur la place de l’environnement dans le processus de développement de produits ou de systèmes dans la dynamique territoriale ; et des projets, plus restreints, visant à développer des méthodes, modèles ou outils permettant d’intégrer des écotechnologies.