Publié le 17 août 2023

Simulation

Le domaine Simulation mène des activités de recherche, conception et test des technologies de simulation et d’information de pointe afin d’aider l’Armée suisse à développer et évaluer de nouveaux concepts (développement des forces armées), à identifier les approches optimales avant un engagement (aide à l’engagement) et à accroître l’efficacité de l’entraînement (instruction et entraînement). Nous contribuons ainsi à des prises de décision globales et fondées, à un entraînement efficace ainsi qu’à la réduction des risques, des coûts et de l’impact environnemental des forces armées.

Simulation d'un F/A-18 — © DDPS

Nos compétences

Compétences d'ORSA — © DDPS

Nos projets

Recherche axée sur les capacités

• AI4Wargaming : jeux de guerre et intelligence artificielle

  Les jeux de guerre (wargames) représentent un outil indispensable et polyvalent qui combine de nombreux avantages pour l’Armée suisse. Comme toutes les méthodes, celle-ci présente aussi certaines limites. Le déroulement des jeux de guerre est ainsi déterminé par les décisions des participants : chaque partie est unique et ne peut pas être reproduite. En outre, le nombre de parties jouées par des participants humains est fortement limité. Il n’est donc pas possible de tirer des conclusions statistiques quant à un résultat spécifique. Enfin, comme dans une partie d’échecs, le résultat d’un jeu dépend fortement des compétences des joueurs. Dans le cadre de ce projet, nous concevons et testons des algorithmes d’intelligence artificielle permettant de dépasser les limites actuelles. Nous nous servons de l’apprentissage par renforcement pour analyser des parties virtuelles de manière entièrement automatisée dans le but d’aider les décideurs et planificateurs à concevoir de nouvelles tactiques et procédures d’engagement, mais aussi à identifier les combinaisons de capacités militaires profitables et les exigences critiques que les futurs systèmes doivent remplir.

• AI4AirCombatTraining : l’intelligence artificielle au service de l’entraînement au vol tactique

  

  Entraînement au combat Aiforair — © iStock

  Les derniers développements dans le domaine de l’intelligence artificielle, notamment l’apprentissage par renforcement, offrent de nouvelles possibilités en matière d’instruction et d’entraînement pour les soldats et les commandants. En collaboration avec l’Institut Dalle Molle de recherche en intelligence artificielle (IDSIA), nous étudions l’utilisation par la machine de l’apprentissage par renforcement pour accroître l’efficacité de l’entraînement tactique des pilotes de chasse. Pour ce faire, nous élaborons et testons des algorithmes intelligents capables de guider dans des simulateurs une multitude d’avions ennemis afin de solliciter les compétences des élèves de manière optimale (red teaming). Ce projet met l’accent sur la collaboration entre plusieurs systèmes, ainsi que sur la capacité à expliquer les tactiques couronnées de succès.

  Aide à la décision

• Élaboration de modèles de vulnérabilité

  Nous élaborons des modèles de vulnérabilité de différents systèmes pour le compte des Forces terrestres et des Forces aériennes. Cela est réalisé en collaboration avec le Centre de tests d’armasuisse S+T. Ces modèles permettent de simuler et d’analyser avec précision les interactions entre plusieurs types d’effecteurs (missiles, projectiles, etc.) et de cibles (aéronefs et véhicules terrestres, etc.). Nous évitons de fait certains tests complexes et onéreux, tandis que l’intégration de ces modèles au sein des simulateurs se traduit par une instruction dans des conditions plus fidèles à la réalité permettant ainsi entraînement plus efficace.

  

  Wimobo demo — © DDPS

  

  Wimolu gui — © DDPS

• Conception ConOps DSA LAD

  

  Conops bodluv — © DDPS

  Nous aidons les Forces aériennes suisses à concevoir de nouveaux concepts d’engagement au moyen de simulations dans la perspective de l’acquisition des nouveaux systèmes de défense locale sol-air. Nous simulons une grande variété de stratégies d’attaque et de défense sur une représentation haute résolution du terrain suisse afin d’évaluer leur efficacité. Des simulations de la couverture des capteurs sur le terrain, des trajectoires de vol de menaces critiques volant à basse altitude ainsi que l’optimisation des emplacements des systèmes radar nous permettent de définir les exigences générales minimales en anticipant et réduisant les risques pour la future acquisition.

  Innovation

• SimCo-19 : le jumeau numérique de la population suisse dans la lutte contre le Covid-19

  

  SimCo — © DDPS

  SimCo-19 est une application d’aide à la décision pour la lutte contre la pandémie de Covid-19. Celui-ci repose sur un modèle synthétique de la population de la Suisse, autrement dit son jumeau numérique. La population suisse y est représentée d’après sa composition (âge, sexe, domicile, etc.) sans toutefois se référer à des individus en particulier. D’un point de vue statistique, il n’existe aucune différence entre les données réelles et ces données synthétiques. Grâce à cette méthode, nous simulons le comportement d’un grand groupe de personnes à peu de frais et avec précision. SimCo-19 aide ainsi les états-majors de crise à identifier en temps utile les goulots d’étranglement médicaux et à tester l’efficacité de diverses contre-mesures avant leur mise en œuvre.

• OPTIMA : la plateforme de simulation multi-agents de l’Armée suisse

  

  Optima Screenshot — © DDPS

  OPTIMA est une plateforme de simulation multi-agents constructive visant à soutenir l’Armée suisse en matière de développement des forces armées et d’aide à l’engagement. Elle permet d’évaluer des concepts et scénarios complexes à l’échelon stratégique, opérationnel et tactique. Grâce aux performances élevées d’OPTIMA, nous sommes en mesure de réaliser des analyses statistiques et de parvenir à des conclusions fiables sur la base d’un très grand nombre de simulations (data farming). Les résultats et les connaissances qui en résultent sont directement pris en compte dans le développement de nouvelles capacités pour les forces. Entièrement basée sur des logiciels open source, OPTIMA a été conçue en collaboration avec des partenaires de recherche. Elle évolue en permanence en fonction des besoins de l’Armée suisse.

• SAoSat : analyse statistique de l’espace aérien suisse

  

  SaoSat airspace characterization — © DDPS

  Nous collaborons avec l’Autorité de l’aviation militaire (MAA) pour concevoir une solution logicielle fournissant des analyses statistiques de l’espace aérien suisse au niveau de la densité, du type et du comportement du trafic aérien. Cela permet également une évaluation du risque de quasi-collision. Ce logiciel assiste la MAA et l’Office fédéral de l’aviation civile (OFAC) en matière de certification et d’intégration du système de drones de reconnaissance ADS 15 dans l’espace aérien suisse. Il permet par ailleurs d’élaborer un algorithme d’évitement des collisions indispensable à l’intégration complète du système ADS 15. À l’avenir, SAoSat devrait être en mesure d’analyser les risques des routes aériennes et des opérations pertinentes pour n’importe quel aéronef civil et militaire.

  Essais

• HOLSIM : le laboratoire de test pour l’environnement de simulation de demain

  De nos jours, le paysage de la simulation de l’Armée suisse est composé d’un grand nombre de systèmes extrêmement spécifiques. Ces applications propriétaires ne peuvent pas être mises en réseau, et il est impossible de tirer parti d’éventuelles synergies permettant de réduire les coûts et gagner du temps. Nous étudions des applications de simulation innovantes visant une mise en réseau croissante et offrant une grande flexibilité sur mandat du Commandement de l’instruction. Grâce à cette versatilité, nous sommes en mesure de simuler une multitude de scénarios couvrant plusieurs sphères d’opérations, le tout en réseau et indépendamment du lieu. Nous testons la pertinence de ces environnements de simulation pour le développement des forces armées (CD&E), l’aide à l’engagement ainsi que l’instruction et l’entraînement. Les connaissances acquises sont directement intégrées dans la stratégie de simulation de l’armée afin d’évaluer ces technologies dès la phase de conception.

  

  Simulation d'un F/A-18 — © DDPS

  

  Simulation Testing Game — © DDPS

Downloads

• Accommodation et intégration des drones dans l'espace aérien: du qualitatif au quantitatif

  PDF509.69 kB2 octobre 2023

• Jouer aujourd’hui pour gagner demain : vers la victoire avec l’intelligence artificielle en allemand)

  PDF289.02 kB31 octobre 2023

• Modelling a Multi-Faction Conflict in Multi-Domain Operations (anglais)

  PDF743.52 kB17 octobre 2023

• Multi-Dimensional Data Farming: Extending Data Farming for Multi-Scale Decision Support By Integrating Novel AI Techniques

  PDF1.09 MB11 décembre 2023

• SimCo-19 : le jumeau numérique de la population suisse dans la lutte contre le Covid-19 (en allemand)

  PDF408.14 kB7 novembre 2023

Plus d'informations

• GitHub-Repository
• 04.2022: The MSG-184 Symposium Meeting Proceedings (en anglais)
• 03.2022: The 15th NATO Operations Research & Analysis (OR&A) Conference Proceedings (en anglais)
• NATO Modelling and Simulation Group
• EDA Captech Simulation
• IDSIA – Dalle Molle Institute for Artificial Intelligence

Tools

• OPTIMA : nous utilisons principalement notre environnement de simulation multi-agents OPTIMA pour les simulations tactiques dans le domaine CD&E.
• Systems Tool Kit (STK) : nous recourons au Systems Tool Kit de la société AGI pour l’analyse de systèmes et de missions complexes dans toutes les sphères d’opérations.
• Virtual Battle Space (VBS) 4 : nous avons généralement recours à VBS 4 dans le domaine de l’entraînement et à des fins de CD&E à l’échelon tactique.
• Command: Modern Operations : Command est généralement utilisé comme environnement de wargaming multi-domaine pour l’entraînement et les tests des algorithmes d’IA que nous avons conçus.
• Python : nous utilisons Python Frameworks (PyTorch, etc.) pour élaborer des algorithmes dans le domaine de l’IA, de l’analyse de données et de la visualisation.