25 Octobre 2001
Présentation et commentaires par  Jean-Paul Baquiast

Un avion de tourisme serait tombé sur la zone industrielle...*

Interprétation adaptative du discours dans une situation multiparticipants : modélisation par agents

Thèse de Franck Lesage
Laboratoire d'informatique  - Université du Havre, 2000
Lire la thèse ( 200 pages, pdf, 977 Ko )

* ce complément de titre est de nous 

Le décor

Nous sommes dans les zones industrielles du Havre et de la basse Seine. Il s'agit d'un vaste ensemble où s'interpénètrent les entreprises à haut risque (Seveso), les stockages de liquides les plus divers, les entrepôts multiples, les navires à quai ou en route dans le chenal, les véhicules routiers et convois ferroviaires souvent porteurs de matières dangereuses et finalement les voies routières et les habitations, écoles, implantations urbaines multiples. A portée de vent, selon la direction de celui-ci, les villes du Havre, de Rouen et des côtes de la haute et basse Normandie.

Pour assurer la sécurité de tout ceci, on trouve des autorités multiples aux cultures et aux intérêts différents, sinon contradictoires. La thèse en donne une description qui sans être détaillée, montre cependant l'enchevêtrement des responsabilités. Il y a d'abord les entreprises elles-mêmes, qui sont en premier lieu responsables de leur sécurité, en application de réglementations administratives souvent d'ailleurs anciennes. Il ne faut pas se cacher qu'elles en font le moins possible, par souci d'économie et aussi par routine. Les personnels eux-mêmes sont partagés entre la demande de conditions de travail plus sécurisées et la peur de mettre en difficulté leur employeur, dont la plupart sont dans des situations économiques critiques.

Viennent ensuite les services techniques de l'Etat et des collectivités locales, chargées de réglementer les situations de détail et de contrôler l'application des textes et des normes de sécurité. Ces services, bien que compétents, manquent d'outils de surveillance et de contrôle, mais aussi et surtout d'effectifs. Les estimations faites à propos de l'accident de Toulouse ont montré que les DRIRE (Direction régionale de l'industrie, de la recherche et de l'environnement) manquent globalement d'au moins 1000 inspecteurs. Ceux-ci sont des techniciens ou ingénieurs de bon niveau, qu'il faut recruter, former et motiver dans des conditions difficiles.

Sur un plan plus général interviennent de nombreuses autres administrations, dépendant de ministères ou de collectivités locales différents, dont les attributions, les zones de compétence, les modes d'intervention ne se recoupent pas nécessairement. Nous n'en donnerons pas la liste ici. Mentionnons seulement ceux auxquels on fait le plus souvent appel : gendarmerie, sapeurs-pompiers, SAMU. Mais, selon l'ampleur de la crise, ce sont pratiquement tous les services de l'Etat et des grandes entreprises publiques (EDF/GDF, SNCF, etc.) qui se trouvent mobilisées.

La coordination d'ensemble est assurée par le préfet de département et le préfet de région, quand la catastrophe ne dépasse pas les limites du département. Au delà interviennent les autorités civiles et militaires en charge de la zone de défense, voire évidemment l'Etat lui-même en cas de catastrophe d'ampleur nationale. Le préfet dispose d'outils réglementaires lui permettant de mobiliser les moyens civils et militaires, prévus par la loi du 22 juillet 1987 : plan Orsec (organisation des secours) et plans d'urgence, adaptés à la nature de celle-ci : plan d'opération interne (POI), plan particulier d'intervention (PPI), plan de secours spécialisé (PSS) et finalement plan rouge, déclenché au delà d'un certain nombre de victimes.

Tout ceci montre que le décor est planté pour préparer un drame, celui découlant d'une communication ambiguë sinon contradictoire entre autorités peu ou mal équipées pour travailler de façon rapide et coordonnée.

L'accident

Nous sommes dans des conditions difficiles. L'accident se produit toujours dans de telles conditions. Il fait nuit, le brouillard couvre la zone industrielle et l'estuaire, les vigilances sont assoupies, malgré les consignes. Soudain, des coups de téléphone ou des appels VHF s'échangent : un avion de tourisme serait tombé sur la zone. Les premières minutes et quart d'heure, avant toute intervention (alors que les minutes peuvent être décisives) se passent à essayer de se comprendre : qui parle? Quel type d'avion? Où? quels sont les dommages? quels sont les risques? Qui fait quoi?

Très vite, l'accident précisé, des incohérences se manifestent. Telle autorité interdit l'accès à la zone, pour éviter de nouveaux accidents en chaîne ou pour permettre un début d'enquête de police. Telle autre chargé de l'urgence sanitaire ne comprend pas pourquoi elle ne peut intervenir. Telle autre autorité enfin, chargée du commandement (le préfet assisté du directeur de la sécurité civile, mais aussi tel maire), veut commencer à mettre un peu d'ordre et déclencher d'autres interventions. Mais les liaisons sont confuses, saturées, les messages difficilement compréhensibles. Un temps précieux est perdu. Le nuage toxique, si toxicité il y a, commence à dériver vers les quartiers habités. Mais quels quartiers au juste ? Le service météorologique commence seulement à dresser des cartes de contamination possible.

La thèse ne dit pas tout cela, d'autant plus que les autorités en charge de la sécurité et du commandement n'ont participé à l'étude que de façon très légère. Par contre, elle le montre si l'on peut dire de façon cryptée, grâce au pouvoir de représentation systémique qu'offre la modélisation par systèmes d'information et de communication (SIC) et systèmes multiparticipants. L'identification des acteurs, de leurs compétences administratives, de leurs cultures, des messages qu'ils peuvent échanger s'impose pour construire des modèles pertinents. A ce premier apport de la modélisation s'ajoute celui de l'IAD, qui met ces acteurs en situation dans des espaces évolutifs de connaissances et décisions partagées nécessairement flous. On voit que les méthodes dites classiques de résolutions de problèmes bien spécifiés (du type des systèmes experts :si, et si, alors…) ne s'appliquent plus ou, en tous cas, ne suffisent plus. Des situations non prévisibles se développent sur un mode chaotique. Il faut les détecter avant qu'elle ne deviennent catastrophiques. Il faut ensuite réagir de façon adaptée.

La thèse ne répond pas à toutes les questions posées. Elle se limite à "développer un prototype de système multiagents basé sur un modèle d'interprétation artificielle des messages échangés entre les acteurs d'un SIC ". C'est-à-dire qu'elle se situe au tout début du développement de la situation de crise, avec un nombre d'acteurs très limité. Mais elle trace la voie. Malheureusement, elle reste très théorique, formulée dans un langage systémique qui la rendra incompréhensible aux " autorités " qu'il s'agirait précisément d'amener à se représenter elles-mêmes dans des situations complexes. Mais l'objet de la thèse n'était pas, on peut le supposer, de produire un outil opérationnel. Il s'agissait de tester des hypothèses de travail faisant appel à ces méthodologies nouvelles de l'IAD. On en pressentait la puissance, mais celle-ci restait à démontrer. Une étude de faisabilité et d'opportunité (la solution est-elle préférable à celles existantes) s'imposait.

Nous n'entrerons pas ici dans la description des solutions de l'IAD ou de la modélisation par systèmes multiagents adaptatifs. La thèse fournit de nombreux éléments théoriques, et renvoie à la bibliographie, notamment aux travaux sur les Systèmes multiagents (SMA) et à ceux d'Alain Cardon sur la conscience artificielle. Ce que nous pouvons retenir est que le système marche, comme le montre les quelques douze messages échangés entre les 4 acteurs du cas n° 2 et interprétés par le système (La thèse propose deux autres cas, que nous n'évoqueront pas ici). La faisabilité paraît donc  démontrée, encore que d'innombrables précisions et perfectionnements seraient nécessaires. L'opportunité d'un tel système, par contre, ne se justifiera que dans une approche beaucoup plus globale de la prévention et de la gestion des risques majeurs.

Une approche globale pour un projet d'ampleur national

Nous n'en proposerons ici qu'une description sommaire, en rappelant qu'un premier modèle avait été établi et mis en œuvre de façon opérationnelle lors des Jeux olympiques d'hiver d'Albertville en 1992. Divers sous-ensembles ont été réalisés tant par les administrations civiles (Sécurité civile, lutte contre les feux de forêts) ) que par les armées. Mais rien de systématique n'existe encore aujourd'hui.

Le système global comportera plusieurs couches indépendantes mais intégrées, à développer sur des zones géographiques plus ou moins étendues. En fait, la bonne solution consistera à mettre en place de tels systèmes dans les zones à risques, en assurant les coordinations nationales et européennes nécessaires en cas de débordement du risque ou de la catastrophe. Ces couches sont les suivantes :

- une couche cartographique. On déploiera un système d'information géographique (SIG) complet, du type de celui existant à Rotterdam. Rappelons qu'il s'agit, sur une trame cartographique numérique, de mettre en place et maintenir, chaque fois que possible en temps réel, les différentes échelles et les différents objets nécessaires à la gestion de la situation. Un SIG est un instrument de gestion et d'aide à la décision mutualisé. Les différents acteurs (entreprises, services publics…) sont identifiés et apportent leurs éléments aux autres, sans pour autant se dessaisir de leur responsabilités.

- une couche de capteurs et systèmes d'information. Le SIG est alimenté par des données fournies par les acteurs, ou résultant de calculs de synthèse assurés au niveau central. D'innombrables capteurs existent aujourd'hui, par exemple en matière de surveillance électronique, suivi de pollution, etc. Mais il faut qu'ils soient intégrés, pour prendre toute leur valeur. Ainsi, le déplacement d'un nuage toxique sera suivi par des observations au sol mais aussi par des simulations météorologiques.

- un réseau de communication, coordination et commandement sécurisé à haut débit (radio-satellitaire crypté) permettant aux acteurs de s'informer réciproquement de façon aussi normalisée que possible, ainsi que de se coordonner pour agir, le cas échéant sous la responsabilité d'une autorité supérieure.

- Une salle de commandement ou salle-opération, à la fois réelle (sécurisée), distribuée et virtuelle, permettant aux différentes autorités d'assurer le rôle d'Etat-Major. Des logiciels adéquats permettent au commandement d'échapper à la complexité des situations réelles en disposant d'interfaces à taille humaine, un peu comme le pilote d'un Airbus peut en général faire confiance à un joy-stick et quelques visuels intégrant tous les paramètres indispensables au vol. Cette fonction est évidemment indispensable, au service de responsables humains dotés des qualités techniques et de commandement adéquates. Elle permet aux différents acteurs de se déployer au meilleur moment et lieux possible, sans se gêner les uns les autres et en entrant si nécessaire en synergie. La préfecture, dans le domaine des risques civils, est évidemment le lieu auquel rattacher cette salle, dans l'état actuel de la législation.

Sur cette base, qui comporte on l'a vu de nombreuses technologies mais qui repose pour l'essentiel sur l'action des hommes, pourront venir s'ajouter des aides à la décisions faisant appel à l'IA. On trouvera d'abord les nombreux systèmes experts ou méthodes d'interprétation des connaissances (data-mining) relevant d'une approche traditionnelle de l'IA, qui ont toujours un rôle à jouer dans les situations bien expertisées. Mais s'ajouteront les assistances offertes par l'IAD, sur le modèle proposé par la thèse que nous examinons. On sait que le renseignement en général et l'action de terrain en particulier se heurtent à l'afflux d'informations floues, contradictoires, parfois malveillantes. Il ne s'agit pas de désarmer l' "intelligence" humaine (la fameuse Human intelligence ou Humint), mais d'y ajouter des interprétations suggérées par des systèmes artificiels capables de se représenter eux-mêmes, avec leurs objectifs et leurs cultures. Parallèlement aux simulations classiques, qui ne peuvent s'extraire des données et des hypothèses de départ, des agents artificiels capables de produire des hypothèses, rechercher des solutions optimales par compétition interne, se remettre en cause en fonction des résultats et finalement, apprendre par apprentissage, apporteront des modes de raisonnements proches de celui de l'homme, avec une puissance et une régularité très appréciable dans des circonstances où précisément, les hommes seront très occupés par des urgences plus immédiates.

Ultérieurement, dans de nombreux cas, les mêmes techniques d'IAD pourront être implantées sur des robots autonomes véritables, capables d'intervenir isolément ou en groupe dans des théâtres interdits à l'homme, contaminés ou virtuellement explosifs. On voit donc que les applications de ces technologies seraient donc très actuelles et très utiles.

Malheureusement, de tels systèmes, associant matériels, intelligence artificielle et humains sont, on le devine, loin d'être encore des réalités, tout au moins en France. Il serait donc urgent que des projets d'ampleur permettent leur développement, en associant les scientifiques, les techniciens et les équipes d'intervention.

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