Jumeaux numériques : une formation clé pour transformer l’ingénierie du XXIᵉ siècle
Francisco Chinesta, enseignant-chercheur en ingénierie au Laboratoire procédés et ingénierie en mécanique et matériaux (CNRS/CNAM/Arts et Métiers ParisTech, spécialiste en simulation avancée et titulaire de la chaire ESI Group – Arts et Métiers) et dirigeant du projet DESCARTES du CNRS@CREATE nous parle de la formation « Jumeaux Numériques pour les technologies industrielles et sociétales ».
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Une formation au service des enjeux scientifiques et industriels Le développement de la formation « Jumeaux Numériques pour les technologies industrielles et sociétales » repose sur une approche structurée visant à créer un lien étroit entre recherche et industrie. Le CNRS, en tant qu’acteur central de l’innovation scientifique, joue un rôle clé en fédérant des chercheurs issus de laboratoires aux expertises complémentaires. Cette mise en commun des savoirs permet d’aborder les défis technologiques de manière globale et intégrée, favorisant une approche transversale essentielle face à la complexité croissante des enjeux industriels. Pour les entreprises, souvent confrontées à une multitude de solutions technologiques dispersées, le CNRS constitue également une référence en garantissant une caution scientifique de premier ordre. Son exigence et sa renommée inspirent confiance et facilitent l’adoption des innovations. Cette légitimité renforce les interactions entre le monde académique et l’industrie, accélérant ainsi le transfert des avancées scientifiques vers des applications concrètes. Depuis plusieurs années, le CNRS a identifié le jumeau numérique comme un élément clé la recherche scientifique et technologique.. En combinant modélisation physique, calcul scientifique, intelligence artificielle et sciences des données, ces répliques digitales révolutionnent les pratiques industrielles. Cet engagement se traduit par l’organisation de nombreux événements dédiés à ce domaine, en particulier le colloque organisé par la Mission pour les initiatives transverses et l’interdisciplinarité (MITI) du CNRS ainsi que les échanges menés au sein du Club CNRS Entreprises. En proposant cette formation, CNRS Formation Entreprises met à disposition des acteurs industriels des outils et des connaissances stratégiques pour répondre aux mutations technologiques et industrielles du XXIe siècle.

Les enjeux d’une formation pensée pour transformer l’ingénierie L’ingénierie vise depuis toujours l’optimisation de la conception et de l’exploitation, mais les outils nécessaires faisaient encore défaut. L’essor des modèles numériques, des mathématiques et de l’informatique au XXe siècle a marqué une avancée majeure, sans pour autant résoudre toutes les difficultés. L’intelligence artificielle, en se démocratisant au XXIe siècle, a ouvert de nouvelles perspectives pour surmonter ces limites. L’intelligence artificielle a révolutionné l’ingénierie en apportant des performances inédites : Accélération des processus : Les métamodèles permettent de représenter les modèles physiques haute-fidélité, tout en étant capables d’opérer en temps réel. Amélioration de la précision : L’apprentissage machine enrichit les modèles existants pour mieux refléter la réalité observée. Réduction des coûts : En combinant IA et modèles physiques, la quantité de données nécessaires à leur construction est optimisée, rendant l’exploitation des données plus efficiente. Explicabilité et robustesse : L’IA augmentée par la physique et les connaissances métier renforce la fiabilité des décisions. Exploration de nouvelles approches : L’IA générative ouvre des horizons inédits en matière de conception. L’ensemble de l’ingénierie, qu’il s’agisse de conception ou d’exploitation, connaît une transformation profonde grâce aux jumeaux numériques hybrides qui combinent connaissances et données pour offrir des solutions optimisées et précises. Des compétences transversales et concrètes L’objectif principal de la formation « Jumeaux Numériques pour les technologies industrielles et sociétales » est de fournir aux participants des outils et des connaissances capables de transformer leurs pratiques en ingénierie, en combinant connaissances scientifiques et outils numériques avancés. Les participants développeront des compétences clés en : Modélisation et simulation numérique : Apprendre à construire des modèles hybrides combinant physique et données. Science des données, apprentissage machine et IA: Comprendre les méthodologies pour exploiter efficacement les données dans un cadre scientifique. Informatique et calcul scientifique : Maîtriser les outils nécessaires pour concevoir des répliques numériques performantes et agnostiques (indépendantes de la physique spécifique). Les apprenants repartent avec une solide connaissance de la « généalogie, anatomie et physiologie » des jumeaux numériques, illustrée par des cas concrets et des réalisations. Ils acquièrent également une maîtrise des méthodologies et technologies actuelles, pour construire des réplicas digitaux applicables à des composants ou des processus variés. Un rayonnement en France et à l’international Le choix de proposer cette formation en France et à Singapour s’explique par des dynamiques complémentaires. La demande croissante de formations sur les jumeaux numériques, notamment de la part des industriels en France, a motivé l’organisation de ce programme. Par ailleurs, à Singapour, le projet Descartes, porté par CNRS@CREATE, met en avant l’intelligence artificielle hybride pour la prise de décision dans des systèmes critiques urbains Ce projet, qui associe intelligence artificielle et modèles de la physique, au sein des jumeaux dits hybrides, a suscité un fort intérêt de la part des industriels et des agences gouvernementales locales. Face à cet engouement, une extension de la formation à Singapour est apparue comme une opportunité naturelle pour répondre aux besoins de cet écosystème dynamique. Une formation au cœur des enjeux industriels et sociétaux En combinant science, technologie et ingénierie, cette formation s’impose comme un outil essentiel pour accompagner les transformations de demain. Elle donne aux participants les clés pour aborder les défis complexes de manière innovante, rapide et durable, tout en renforçant leur compétitivité dans un monde en mutation rapide.
Le CNRS, engagé dans le transfert des résultats de la recherche, accompagne les entreprises via son organisme de formation continue, CNRS Formation Entreprises. En collaboration avec ses équipes scientifiques, CNRS Formation Entreprises conçoit des programmes de formation pour renforcer les compétences des acteurs publics et socio-économiques pour répondre aux défis scientifiques et technologiques.

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