Pour répondre aux enjeux de la lutte contre la Covid-19, EDF a décidé de collaborer avec l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD) en proposant des simulations à large échelle de l'impact sanitaire des politiques de contrôle, par exemple de confinement et de déconfinement qui soient adaptées à chaque situation locale.

LE PARTENARIAT IRD - R&D d'EDF

La R&D d’EDF développe depuis une dizaine d’année, notamment en collaboration avec l'IRD, une compétence et des simulateurs basés sur les systèmes multi-agents (SMA)* pour répondre à des problématiques industrielles et commerciales. Une solution de simulation multi-agent de l’Activité et des Consommations dans l’Habitat (logiciel SMACH) est ainsi mise en œuvre pour les besoins du Groupe EDF. 
  
L'unité de recherche UMMISCO de l’IRD*, pour sa part, présente en France, au Vietnam, au Maroc, au Sénégal et au Cameroun, est  l'une des références mondiales dans le domaine de la modélisation à base d'agents, en particulier via le développement, depuis 15 ans, de la suite logicielle open-source de modélisation et de simulation GAMA Platform ® (marque déposée, https://gama-platform.org). 
  
Dès le début de la pandémie, les chercheurs d'UMMISCO et leurs partenaires ont conçu sur GAMA un simulateur de propagation de maladie et d’évaluation de politiques de contrôle/confinement, appelé COMOKIT (Covid-19 Modeling Kit). 
Les principes de conception de ce modèle, ses enjeux et les résultats préliminaires de ces travaux sont diffusées en ligne et accessibles sur la page suivante https://comokit.org. 

En permettant d'éxécuter COMOKIT sur le calcul haute performance GAIA, la R&D d'EDF met à la disposition des chercheurs de l'IRD une puissance de calcul qui permet d'exploiter pleinement l'approche à base d'agents.

LES ATOUTS DE LA MODELISATION A BASE D'AGENTS

Là où les modèles d’épidémiologie classiques permettent de donner une projection dans l’évolution de compartiments de population (compartiments des infectés, guéris, décédés, etc.), l’utilisation des modélisations multi-agents permet de prendre en compte l’hétérogénéité de la population et les caractéristiques des individus (âge, occupations…), à plusieurs échelles territoriales, dans une optique d’aide à la décision politique. 
Le simulateur COMOKIT permet ainsi d'explorer de multiples scénarios autour de questions d’actualité brûlante comme :

  •         Quel périmètre de confinement est le plus adapté : quartier, commune, agglomération... ?
  •         Quel impact peut avoir la fermeture des écoles sur le pic de transmission ?
  •         Quelle durée de confinement est-elle la plus efficace pour lutter contre la transmission du virus ?
  •         Quelles combinaisons de mesures sont les plus efficaces lorsque les moyens sont limités (capacité des hôpitaux, difficulté de respect des règles...) ? 

 

LES APPORTS DU CALCUL DISTRIBUE 

La R&D d'EDF exploite le calculateur Haute Performance GAIA depuis 2019 (40 000 cœurs de calcul 3,2 PFlops, classé au Top 100 2019 ). Il permet de lancer les calculs en parallèle sur de nombreux processeurs pour simuler les interactions de milliers d’agents dans des temps très courts. Le Calcul Haute Performance est un atout essentiel pour explorer un ensemble important de paramètres et obtenir des résultats rapidement, ce qui est particulièrement recherché dans un contexte de crise.



 

L’OFFRE DE MODELISATION DE L'IRD/UMMISCO ET DE LA R&D d'EDF


Le simulateur COMOKIT a été originellement développé par UMMISCO et ses partenaires au Vietnam. Il a été adapté dans un premier temps à la politique de santé publique vietnamienne (caractérisée par des interventions de confinement et déconfinement très ciblées). Il a cependant été conçu, dès le départ, comme un simulateur générique, pouvant être appliqué sur n'importe quel cas d'étude pourvu que des données minimales (géographiques et démographiques) soient disponibles. 

Il va ainsi être testé, grâce au partenariat avec la R&D d’EDF, sur des milliers de scénarios en parallèle, dans d'autres pays où l'unité UMMISCO est présente : Cameroun, Sénégal, Maroc …


Des contacts sont également en cours afin de proposer aussi cette démarche aux collectivités françaises.

 

  
Exemple de visualisation de COMOKIT, dans laquelle sont comparés les impacts, en terme de propagation du virus, de la proportion d’individus portant des masques (cas d'étude de la commune de Son Loi, Vinh Phuc, Vietnam) : https://youtu.be/FYehyECkoh4


 

  
Chaine YouTube consacrée à Gama pour la Covid-19 : https://www.youtube.com/playlist?list=PLIf4h7zpeBeHXuA-Q9Fy93p7bj9CMwcen

  
 * IRD

Organisme pluridisciplinaire engagé pour une science de la durabilité, l’Institut de recherche pour le développement est un établissement public français placé sous la double tutelle du ministère en charge de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation et de celui de l’Europe et des affaires étrangères). Pour en savoir plus >>  

* SMA 
Les Systèmes Multi-Agents (SMA) sont une branche de l'Intelligence Artificielle qui visent à reproduire le comportement collectif d'entités autonomes en interaction les unes avec les autres, tels que le déplacement et les interactions d'êtres humains dans une ville ou bien le fonctionnement de composants d'un réseau de télécommunication intelligent.