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10 décembre 2019 | Prix « ÉTOILES DE L’EUROPE » pour le projet C-BORD

Le projet C-BORD (Effective Container Inspection at BORDer Control Points), piloté par le CEA et regroupant 18 partenaires européens, a été récompensé par le prix Étoiles de l’Europe, catégorie Innovation. Ce prix a été remis le 10 décembre à Guillaume Sannie, ingénieur-chercheur au CEA List, par Frédérique Vidal, ministre de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation.

guillaume sannie etoiles europe 500

Avec plus de 3 milliards de tonnes de marchandises transportées par bateau chaque année, le fret maritime représente aujourd'hui 85% du commerce mondial. En tant que premier port de commerce européen, le terminal de Rotterdam prend en charge à lui seul 14 millions de conteneurs par an ce qui implique des contraintes importantes liées aux contrôles de ces marchandises.

Avec l'appui des douaniers néerlandais, polonais, et hongrois, les partenaires du projet C-BORD ont pu tester dans l'enceinte des ports de Rotterdam et de Gdansk ainsi qu'au niveau d'un poste-frontière situé entre la Hongrie et la Serbie l'efficacité de cinq solutions de contrôle : imagerie par rayons X de nouvelle génération (Smiths Detection), interrogation neutronique (CEA), photofission (CEA), mesures nucléaires passives (Symetrica Security), nez électronique (Université de Manchester).

Grâce à cette série de tests menés en conditions réelles, C-BORD a démontré l'intérêt de combiner plusieurs de ces technologies pour couvrir une palette plus large de risques allant de la contrebande, à l'immigration clandestine en passant par le trafic de drogue et la présence de matières illicites dangereuses. Ces travaux ont plus particulièrement contribué à accroître la qualité de l'imagerie par rayons X afin de cibler avec une plus grande précision les points d'intérêt au sein d'un même conteneur. Une fois ceux-ci localisés, un complément d'analyse réalisé via un second dispositif s'appuyant sur l'interrogation neutronique ou la photofission permet alors de déterminer la nature précise des matériaux ciblés par les rayons X.

Deux brevets ont été déposés en imagerie par rayons X à l'issue du projet. Le premier porte sur l'élimination des images d'artefacts dues au mouvement tandis que le second concerne l'identification, objet par objet, des matériaux constitutifs d'une cargaison.

Dans le cadre de C-BORD, une nouvelle méthode de traitement des données acquises par interrogation neutronique a également été brevetée. Celle-ci permet d'extraire des informations destinées à différencier les matières organiques illicites, comme les explosifs et les drogues, des produits bénins. Un dispositif d'inspection basé sur cette technologie devrait en outre déboucher sur une exploitation commerciale, l'un des partenaires industriels s'étant déjà engagé dans cette voie.

En augmentant l'efficacité des contrôles tant au niveau des zones portuaires que des frontières terrestres de l'Union européenne, les développements technologiques initiés dans le cadre de C-BORD devraient contribuer à renforcer la sécurité du territoire.

C-Bord est un projet pour le contrôle non-intrusif des conteneurs de fret maritime et la détection de matières dangereuses ou illicites.

Voir aussi :

9 décembre 2019 | La blockchain Tendermint examinée à la loupe

blockchain 250La validité du protocole de consensus au cœur de la blockchain Tendermint vient d'être démontrée. Un travail d'autant plus remarquable que les preuves de validité des protocoles blockchain sont très rarement fournies.

Une blockchain est un registre de données distribué, dont chaque participant possède une copie locale. Pour garantir la cohérence du registre, différents protocoles plus ou moins énergivores peuvent être utilisés. Une équipe incluant des chercheurs du List, institut de CEA Tech, s'est attelée à prouver que le protocole de consensus au cœur de la blockchain Tendermint, qui a l'avantage d'être non énergivore, était correctement implanté.

Un protocole de consensus impose que tous les participants se mettent d'accord sur un ajout dans le registre (d'une transaction par exemple) avant de pouvoir l'effectuer. Les chercheurs ont mis en évidence plusieurs failles, qui ont été corrigées par les concepteurs. Le protocole de consensus ainsi corrigé a ensuite été validé, ainsi que son utilisation dans la blockchain Tendermint. L'étude a également confirmé une tolérance optimale aux pannes dites byzantines, qui constituent la plus grande menace pour ces systèmes : la blockchain peut tolérer jusqu'à un tiers de participants malveillants, c'est-à-dire qui ne répondent plus ou envoient des informations incohérentes pour leurrer le système.

Cette première démonstration de la validité d'une blockchain basée sur un protocole de consensus illustre le rôle majeur que joue le List, institut Carnot, dans ce domaine. Rôle confirmé par la récente nomination de Sara Tucci, chercheuse au List, au sein de la mission Blockchain présentée en juillet par le ministre de l'Économie et des Finances. Celle-ci a pour objectif d'aider à la définition de la stratégie nationale dans ce domaine et de poursuivre le dialogue entre l'écosystème blockchain et l'État.

*Tendermint est la blockchain au cœur de l'application Cosmos, qui permet de créer des réseaux de blockchains.

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28 novembre 2019 | Les nouvelles interfaces homme-machine simplifient le pilotage des tracteurs

List pilotage tracteursUne interface haptique a été réalisée pour faciliter le pilotage des machines agricoles. Un premier prototype centralise la commande de deux fonctions importantes : le pilotage de la boite de vitesse et du relevage arrière.

Alors que les machines agricoles sont de plus en plus puissantes et intègrent toujours plus de fonctionnalités, AGCO, l'un des leaders mondiaux du machinisme agricole, s'est tourné vers le List, institut de CEA Tech, pour l'aider à simplifier les interfaces de commandes. L'objectif était de développer une molette permettant à la fois de naviguer de manière intuitive dans des menus graphiques, et de piloter les différentes fonctions et outils du tracteur en offrant un retour haptique programmable.

Les chercheurs ont mis au point un bouton rotatif comprenant un moteur couplé à un fluide magnéto-rhéologique dont la viscosité varie en fonction de la résistance à produire. Ce système hybride offre un retour haptique de grande qualité, caractérisé par un temps de réponse très rapide et une grande dynamique d'effort. Le couplage de la vision de l'écran avec la sensation de toucher apporté par cette interface permet de favoriser la perception de l'état de la machine par l'utilisateur. Ainsi, des butées infranchissables peuvent être définies en fonction des caractéristiques des outils, des résistances croissantes paramétrées selon les efforts subits par le tracteur, ou encore des alertes vibratoires.

Une preuve de concept a été réalisée et testée en conditions réelles, avec la boîte de vitesse et le relevage arrière. Le CEA présentera une variante de la technologie sous la forme d'un joystick au CES 2020 à Las Vegas en janvier 2020.

Pour aller plus loin :

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14 novembre 2019 | La plate-forme ExpressIF capable de raisonnement par satisfaction de contraintes

ExpressIF List 250La résolution de problèmes combinatoires nécessite des logiciels d'intelligence artificielle spécifiques. La plate-forme ExpressIF vient d'être enrichie d'un tel logiciel, la rendant capable de répondre à des problèmes plus complexes.

Contrairement aux réseaux de neurones, les algorithmes d'intelligence artificielle symboliques permettent de simuler un raisonnement humain en explorant un ensemble de solutions à un problème donné. Développée au List, institut de CEA Tech, la plate-forme logicielle ExpressIF reposant sur la déduction, vient d'être dotée d'un nouveau type de raisonnement dit « par satisfaction de contraintes », afin d'adresser des problématiques encore plus complexes.

Les solveurs de contraintes sont des algorithmes permettant de résoudre efficacement des problèmes combinatoires. Parmi eux, les solveurs de contraintes floues permettent de ne satisfaire que partiellement certaines contraintes, en définissant des priorités et en introduisant des notions d'obligation et de préférence. Un tel algorithme a été intégré à ExpressIF dans le but d'apporter une souplesse accrue dans la façon d'énoncer un problème (en langage naturel qui plus est) et de trouver des solutions plus élaborées.

Cette nouvelle brique de raisonnement permet d'aborder des problèmes tels que la planification, l'affectation de tâches, le placement, l'annotation d'objets dans des images. Elle sera utilisée sur des cas concrets dans le cadre des projets européens Micado pour analyser des spectres et reconnaitre des isotopes par spectrométrie de masse, et Deephealth pour l'annotation d'images médicales.

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8 novembre 2019 | DIMOFAC, un projet de numérisation de l’industrie manufacturière pour gagner en compétitivité

dimofac logoProduire en série dans le contexte de l'individualisation de masse est un véritable défi : comment reconfigurer l'outil de production tout en restant compétitif ? La solution passe par une organisation plus agile et le recours à la simulation numérique pour optimiser l'ensemble des processus industriels. C'est l'enjeu du projet européen DIMOFAC, qui a été officiellement lancé le 6 novembre 2019 au CEA de Grenoble.

Pour nombre d'entreprises, si l'outil de production actuel n'est pas compatible avec l'individualisation des produits de masse, son évolution est difficile à mettre en œuvre. Pourtant, en modélisant l'usine puis en simulant ses différents processus via un jumeau numérique, il est possible d'accéder à une gestion de production virtuelle. Couplé à une organisation modulaire, le jumeau numérique permet de reconfigurer les chaînes de production en alliant rapidité et agilité, tout en optimisant les processus. Résultats : une réduction du temps de reconfiguration pouvant atteindre par exemple 75% pour les écrans interactifs, 50% pour la fabrication d'emballages cosmétiques, de pièces aéronautiques et la fabrication additive, 30% pour les rasoirs et les modules industriels.

Le projet européen DIMOFAC vise à mettre à la disposition des industriels des solutions numériques de modélisation et de reconfiguration et un réseau de lignes pilotes, d'usines « phare » et de centres de compétences (Digital Innovation Hubs), avec une offre de R&D et de transfert technologique à l'appui de la validation et de la mise en œuvre des procédés. Six démonstrateurs industriels seront réalisés dans les lignes de production des partenaires industriels du projet (Philips, Sculpteo, Albéa, VDL, Schaltag et Eire Composites) et ce notamment grâce à des outils développés au CEA, CIVA pour le contrôle qualité en ligne par méthodes de contrôle non-destructif (CND) automatisées et surtout PAPYRUS pour dupliquer numériquement la mise en œuvre des procédés de l'usine.

Parmi les centres de compétences associés au projet figurent Additive Factory Hub (AFH), FFLOR, PICTIC, SMART FACTORY KL et MANUHUB@WG.

Le projet DIMOFAC, coordonné par le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), rassemble trente partenaires européens, et a été officiellement lancé les 6 et 7 novembre 2019 au CEA de Grenoble.

dimofac illustration

Le projet DIMOFAC

+ Budget : >19 M€
+ Durée : 4 ans
+ Partenaires : Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), coordinateur, Siemens Industry Software SAS, Philips Consumer Lifestyle BV, Albéa Services SAS, VDL Industrial Modules, Schaltag AG, ESI Software Germany GmbH, Intrasoft Intl. S.A., Comau S.p.A., Sculpteo Fill Gesellschaft mbH, Eire Composites Teoranta, New Infrared Technologies SL, TTS Technology Transfer Systems SRL, Electronic and Optomechanic Engineering EXOM SL, FundingBox Research APS, TopSolid, Innovalia, Brainport Industries Cooperatie UA, Technologie Initiative SmartFactory KL e.V., European Association of the Machine Tool Industries, Switzerland Innovation Park Biel/Bienne AG, University of Patras (LMS), Centre Technique Industriel de la Plasturgie et des Composites, Fundacion Tecnalia Research & Innovation, Organisatie voor Toegepast Natuurwet. Onderzoek (TNO), Deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz GmbH, Association de Investigacion Metalurgica del Noroeste, Politecnico di Milano, Datapixel.

DIMOFAC est financé par la Commission Européenne à hauteur de 14 M€ sous le contrat n° 870092.