Résilience des réseaux d'infrastructures critiques : robustesse et passage à l'échelle de analyses prescriptives – RoScaResilience

Ce projet fait progresser l'ensemble des connaissances sur la résilience des réseaux d'infrastructures critiques en proposant des analyses prescriptives robustes et évolutives pour guider les actions et les décisions pour une amélioration efficace de la résilience. Dans ce but, nous développons une nouvelle approche interdisciplinaire qui intègre l'ingénierie des risques et de la résilience, l'optimisation mathématique et l'apprentissage par renforcement (profond) pour améliorer 1) la capacité à faire une planification solide des actions stratégiques d'atténuation et de préparation ex-ante dans une profonde incertitude des perturbations futures causées par des extrêmes naturels, et 2) la capacité de planifier une réponse et une récupération ex post efficaces, en mettant l'accent sur l'efficacité de calcul de la méthode lorsqu'elle est appliquée à des systèmes du monde réel à grande échelle.
La démarche de recherche est composée de trois volets scientifiques et d'un volet technique. Le premier composant développe une nouvelle technique d'optimisation, l'optimisation distributionnellement robuste, pour l'atténuation stratégique ex-ante et la planification de la préparation aux risques naturels, qui intègre toutes les informations disponibles mais ambiguës sur les perturbations incertaines via des ensembles d'ambiguïté. Il peut trouver des stratégies de résilience ex ante robustes qui fonctionnent relativement bien dans un large éventail de perturbations potentielles. Le deuxième volet propose un cadre d'aide à la décision efficace sur le plan informatique pour une réponse d'urgence et une planification de rétablissement optimales après une perturbation. Il exploite l'apprentissage par renforcement profond et tire parti de son avantage pour surmonter la malédiction de la dimensionnalité à laquelle sont confrontées les méthodes traditionnelles. L'application des deux premiers volets intégrés aux réseaux électriques et aux systèmes ferroviaires constitue le troisième volet, offrant deux perspectives d'application pour démontrer l'efficacité des techniques développées. Enfin, la composante technique développe une plate-forme de visualisation basée sur le SIG pour renforcer la confiance des décideurs humains dans les approches algorithmiques proposées et promouvoir leurs applications dans la conception et l'exploitation de systèmes réels.