Nous avons de plus en plus affaire, peut-être même sans en avoir la conscience, à des modèles du monde plutôt qu'au monde réel. Et, toujours sans s'en rendre compte, nous utilisons des simulations basées sur ces modèles pour résoudre nos petits (ou gros) problèmes quotidiens.
La modélisation et la simulation sont une ressource précieuse à notre service. Nous essaierons de comprendre les caractéristiques générales et les aspects plus particuliers affectant le monde de la défense, les usages actuels et les évolutions possibles dans le temps.
Modèles et simulations
Un "modèle" est simplement un rappresentazione simplifiée par un aspect de la monde réel rapporté dans un domaine de la modélisation différent du vrai. Il s'agit donc d'un modèle de plan des rues de notre quartier sur papier, ainsi que du plan du même quartier auquel on accède via Google Maps.
Dans le cas de la carte/carte, l'aspect du monde réel que l'on veut représenter est la réalité physique dans laquelle on vit (notre quartier) alors que le domaine de modélisation dans lequel on le représente est celui d'un support papier physique (en le cas de la feuille de route) ou un environnement informatique (dans le cas de l'application Google Maps).
Il faut tout de suite souligner qu'il existe différents types de représentation du monde réel. Des représentations qui diffèrent car les aspects que l'on a besoin de modéliser peuvent être nombreux, selon l'usage que l'on veut faire du modèle.
Prenons un exemple pratique en utilisant à nouveau l'exemple de la carte. Si je veux comprendre quelle route prendre avec ma voiture pour aller d'un pays à l'autre, une feuille de route me suffit. Mais si, par contre, je veux partir en randonnée pour atteindre le sommet d'une colline, une carte de randonnée est plus adaptée, c'est-à-dire une maquette qui, à la place des stations-service et des attractions touristiques, montre des courbes de niveau, des chemins et des sources , c'est-à-dire une représentation graphique d'éléments réels qui m'est utile pour évaluer le meilleur itinéraire à travers les bois. En quoi les deux cartes (donc : les deux modèles) diffèrent-elles ? Dans les fonctionnalités du monde réel modélisées.
Si je me promène dans les bois, je m'intéresse aux courbes de niveau, aux chemins, aux sources ; si je fais du tourisme avec ma voiture et que je vais visiter des villages, cela m'intéresse de savoir où se trouvent les stations-service ou les musées. Jus du discours : d'un même domaine réel il peut y avoir plusieurs modèles qui diffèrent les uns des autres par les aspects qui sont effectivement représentés.
Une "simulation" est plutôt la transposition d'une activité dans un environnement dans lequel, au lieu du monde réel, un modèle de simulation est utilisé qui représente un ou plusieurs aspects du monde réel lui-même.
Exemple pratique, en partant de notre exemple de carte : demain je prévois d'aller de Rome à Tarquinia ; j'ouvre googlemaps et je choisis d'obtenir les directions routières, en sélectionnant les points de départ et d'arrivée, en choisissant la voiture comme moyen de transport, en leur demandant de me proposer un itinéraire avec un départ à 9 heures le lendemain.
Qu'est-ce que j'ai fait? Au lieu d'essayer réellement un itinéraire, j'ai demandé à l'application Google de le simuler. Et, dans ce cas, j'ai découvert que j'avais trois choix possibles (de Civitavecchia, d'Orte ou de Sutri), de durée et de longueur différentes, de longueur de trajet différente, de lieux différents pouvant être visités au cours de l'itinéraire, de prévisions de trafic différentes que je pourrais rencontrer. J'ai ensuite utilisé un modèle de terrain et une simulation basée sur ce modèle. Et je les ai utilisés pour obtenir des informations qui, si j'avais utilisé le monde réel, auraient été beaucoup plus compliquées et coûteuses à obtenir. Informations obtenues rapidement et facilement qui me permettent de faire un choix (l'itinéraire à suivre) qui correspond le mieux à mes besoins.
À partir de l'exemple qui vient d'être donné, il est clair pourquoi nous parlons de modèles de simulation. Notre exemple sur la carte (au format papier et numérique) est vraiment trivial. Aujourd'hui les modèles de simulation ont été développés dans de nombreux domaines, aussi parce qu'ils sont aidés par la puissance et la disponibilité des outils de simulation numérique : modèles de circuits électriques, modèles de bâtiments, structures mécaniques ; modèles atmosphériques pour la prévision météorologique; modèles écosystémiques; modèles de corps célestes; modèles pour simulateurs de vol… et ainsi de suite.
I avantages donc simuler une activité (à l'aide d'un modèle) plutôt que de la faire réellement est différent :
• Pouvoir tester différentes hypothèses et les comparer (exemple des différents parcours sur Google Map)
• Être capable d'évaluer l'évolution des situations en comprimant les temps (pensez à la météo)
• Évaluer les modifications du système modélisé (comment la résistance sismique d'un bâtiment bâti s'améliore-t-elle si l'on modifie l'une des structures porteuses ?) et/ou comprendre quels sont les éléments les plus critiques pour atteindre un certain objectif (quel éléments mécaniques puis-je renforcer pour obtenir une plus grande résistance à la torsion d'un sous-système mécanique ?)
• Évaluer les éventuelles situations inattendues (pensez à la formation des pilotes sur simulateurs de vol pour les entraîner à gérer les dysfonctionnements)
• Améliorer la phase de conception d'un système :
- Définir avec précision les exigences du système à concevoir
- comprendre quelles alternatives de conception sont les plus efficaces
- avoir un flux de données de test cohérent et significatif
- apporter la preuve au client de la performance du système conçu
Il y a évidemment des dieux risques qu'il y a une ruée vers l'utilisation abusive des simulations basées sur des modèles, les principales étant :
• modélisation imprécise (je n'ai pas modélisé certaines grandeurs réelles avec une précision suffisante)
• modélisation inappropriée (je n'ai modélisé que certaines des quantités dont j'aurais réellement eu besoin pour atteindre mon objectif)
• Hypothèses erronées (j'ai modélisé le système réel en tenant compte de certains prérequis qui ne sont pas respectés dans la simulation)
• Erreur dans les stimuli (j'alimente le modèle avec des données irréalistes)
Une fois le contexte conceptuel de la simulation et modélisation (il existe de nombreux traitements sur le web, par exemple1 découvrons maintenant comment cette discipline et comment ses les meilleures pratiques ont joué et représentent un rôle très important dans le monde de la défense, à commencer par quelques notes historiques.
Historique des simulations
Aujourd'hui, nous lions inextricablement le concept de simulation à l'utilisation des ordinateurs mais, si nous y réfléchissons, les modèles et les simulations peuvent exister indépendamment de l'outil utilisé pour simuler.
Le raisonnement le plus simple d'un être humain repose presque toujours sur une représentation mentale des conséquences de ses actes sur le monde qui l'entoure : si je fais cette action, cet événement se produira parce que le monde autour de moi (les autres personnes, la voiture que je conduis, etc.) se comportera ainsi ; donc je devrais faire... Et qu'est-ce que nous avons décrit d'autre si ce n'est une simulation basée sur des modèles mentaux du monde extérieur et de leurs comportements ?
Et certainement le premier simulation pour le premier homo sapiens, ils étaient basés suresecuzione imaginé (par son cerveau) de modèles expériences (mentales) du milieu environnant. Simulations utilisées, par exemple, pour les voyages de chasse. Ou même pour l'ancien combat entre clans rivaux. Et c'est une hypothèse assez accréditée que les premières peintures rupestres, représentant du gibier à chasser, auraient pu être utilisées par les hommes primitifs eux-mêmes pour pratiquer, ainsi qu'à des fins propitiatoires, des sorties de chasse, étant donné que des signes ont été retrouvés sur certaines d'entre elles. de coups de lance2. On peut donc interpréter ces peintures comme un "modèle" du scénario de chasse et des proies possibles.
Sans vouloir rapporter systématiquement et exhaustivement toutes les étapes de l'évolution de la simulation de batailles, il peut être amusant d'évoquer le jeu d'échecs, ne serait-ce qu'à un niveau folklorique. Jeu qui a probablement pour origine une simulation de bataille (il dérive du jeu indien Chaturanga, symbolisant les quatre parties d'une armée de l'époque : chars, éléphants, cavaliers et fantassins). Et il est utile de réfléchir au fait que, pendant longtemps, les adversaires d'une bataille figuraient et simulaient les mouvements de l'ennemi à travers des "tables de sable", c'est-à-dire des représentations des forces déployées sur une carte topographique3.
Simuler les forces de l'ennemi, les évolutions possibles d'une bataille, ou encore simplement s'entraîner à partir d'une carte topographique, comporte évidemment de nombreuses limites liées à la possibilité de diversifier les scénarios, de modéliser le comportement des forces sur le terrain. Il est donc facile de comprendre comment ce n'est qu'avec l'avènement des ordinateurs que modélisation et simulations (M&S) a définitivement pris un rôle important dans divers domaines, y compris le militaire.
En effet, les ordinateurs permettent d'utiliser des modèles plus complexes, capables de réagir dans des temps comparables (sinon plus rapides) que ceux des systèmes réels, d'enregistrer les actions des participants à la simulation et de pouvoir analyser les résultats de la simulation ultérieurement sans les détruire irrémédiablement.
Nous verrons dans le prochain article comment les simulations modernes jouent un rôle important dans le monde des forces armées.
Lire la deuxième partie"Que sont les modèles de simulation : le contexte de la défense"
Lire la troisième partie"Que sont les modèles de simulation: centres de simulation en Italie et dans le monde"
1 INTRODUCTION À LA MODÉLISATION ET À LA SIMULATION, Anu Maria, State University of New York at Binghamton, Lien
2 Gravures et peintures rupestres : http://segnodisegno.it/incisioni-e-pitture-rupestri/
3 Tableau de sable : https://military-history.fandom.com/wiki/Sand_table
Photo : US Air Force / Web / Google Maps / US Navy
