La réalité virtuelle pour mieux gérer les crises et la cybersécurité

Connue pour son usage ludique, la réalité virtuelle offre aussi des perspectives intéressantes dans la gestion de crise et la cybersécurité. À IMT Mines Albi et IMT Atlantique, deux projets visent d’ailleurs à simuler virtuellement les crises sur les chaînes logistiques et à visualiser les cyberattaques.

Dans la gestion d’une chaîne logistique ou d’un environnement numérique, il peut être difficile de visualiser l’ensemble des paramètres à considérer pour prendre des décisions. La réalité virtuelle est actuellement un moyen intéressant pour tenter de pallier cet inconvénient. Elle permet à un utilisateur de disposer de données complexes, variées et simplifiées dans un même espace. Avec la réalité virtuelle « il est possible d’utiliser des métaphores visuelles pour rendre concrets des objets abstraits », explique Frederick Benaben, chercheur en systèmes d’information à IMT Mines Albi et directeur de POD, un projet de simulation de crise sur des chaînes logistiques.

Une fois que l’utilisateur a mis son casque de réalité virtuelle, il se retrouve sur une plateforme au-dessus de laquelle lévite une ligne verte. Celle-ci représente la performance de la chaîne logistique. Dans la même direction que la ligne se trouve un axe qui représente l’idéal de la performance de cette chaîne selon différents indicateurs de performance pertinents. Si des risques, tels qu’une tempête ou une pénurie se produisent et endommagent le fonctionnement de la chaîne logistique, la trajectoire de la ligne dévie de l’axe représentant le fonctionnement nominal. « Plus la déviation est grande, plus le risque d’endommager la chaîne est important », indique Frederick Benaben. Ces risques sont représentés par des sphères qui, lorsque l’utilisateur les attrape dans l’environnement virtuel, affichent la probabilité que les préjudices se produisent compte tenu de la situation.

En augmentant la probabilité qu’un ouragan se produise, la déviation de la ligne verte augmente aussi : les risques d’endommager la chaîne sont de plus en plus grands

Dans cette simulation, les sphères peuvent aussi représenter des opportunités telles que le fait de travailler avec un certain fournisseur. En les saisissant, il est possible de corriger la trajectoire de la ligne pour remédier aux dommages. Frederick Benaben et son équipe ont testé ce dispositif de réalité virtuelle sur des contextes réalistes. « Nous nous sommes demandés si nous pourrions évaluer et prévoir l’impact de combinaisons de risques et d’opportunités (tels que la rupture d’un fournisseur ou un accident climatique sur une zone de production) que pourrait rencontrer une chaîne logistique mondiale », déclare le chercheur.

Des algorithmes de machine learning pour calculer les impacts

Dans la simulation, seuls les paramètres connus qui peuvent affecter la chaîne logistique sont pris en compte. « Pour une chaîne logistique, la ligne verte directrice peut par exemple correspondre à des indicateurs financiers, à la qualité des produits ou à la satisfaction des clients, aux délais de livraison, etc. », indique Frederick Benaben. Des algorithmes calculent de façon formelle les conséquences d’un ou de plusieurs évènements et quantifient les conséquences sur les indicateurs de performance considérés afin d’obtenir une déviation formelle représentable visuellement.

Les décideurs sont libres de choisir les paramètres qu’ils souhaitent mais il en existe certains qu’ils n’ont pas forcément envisagés. À partir d’une base de données qui lui est soumise, le programme pourrait déceler des paramètres ou des indicateurs cruciaux qui doivent être pris en compte pour gérer une crise de la meilleure façon.

La réalité virtuelle pour la cybersécurité

Si la réalité virtuelle peut être utilisée pour anticiper les risques d’une chaîne logistique, elle peut aussi être intéressante pour gérer les dangers informatiques. Marc-Oliver Pahl*, chercheur en cybersécurité au laboratoire IRISA à IMT Atlantique, développe avec son équipe de la chaire industrielle Cybersécurité des Infrastructures Critiques, un projet d’émulation en réalité virtuelle qui permet une visualisation de données en temps réel. « Le but est de visualiser l’état d’un système informatique en temps réel pour détecter la présence d’attaques ou d’incidents et de visualiser les possibilités d’évolutions du système face à une attaque informatique », explique le chercheur. « Le canal entre le logiciel et l’humain est plus performant lorsque ce dernier utilise plusieurs sens comme la vue, l’ouïe ou le toucher, ce qui nous a poussés à utiliser la réalité virtuelle pour développer notre nouvelle interface », ajoute-t-il.

Comme avec Frederick Benaben « l’idée est de produire des métaphores compréhensibles par des experts de différents niveaux », résume-t-il. Le chercheur souhaite développer un système collaboratif dans lequel les professionnels de différents domaines d’expertise et partout dans le monde, pourraient visualiser au même moment dans un même espace virtuel des données identiques ou différentes. Dans la version actuelle du prototype virtuel, les machines intégrées dans un réseau sont représentées par des chambres et les liens entre elles sont symbolisés par des lignes le long desquelles circulent les paquets de données, symbolisés par des sphères.

À gauche, un utilisateur observe la circulation des données (sphères oranges et vertes) vers des terminaux représentés par des chambres avec des portes

Le prototype est actuellement connecté à une Airbus cyber range, un environnement virtuel qui modélise des systèmes dans lesquels sont reliées des dizaines voire des centaines de machines. Le cyber range est un outil utile pour simuler des cyberattaques. « Dans une attaque de déni de service par exemple, nous allons observer une quantité anormalement élevée de paquets qui arrivent sur un nœud et vont le saturer », illustre le chercheur. Dans l’émulation actuelle, cela se manifeste par un nombre anormalement élevé de sphères qui se déplacent le long de lignes vers une ou plusieurs chambres qui représentent par exemple des ordinateurs.

Une collaboration envisageable entre deux projets

« Le lien avec les travaux de Frederick Benaben en réalité virtuelle est assez fort, puisque comme lui et son équipe, nous travaillons avec des outils similaires et des cas d’usage assez liés, comme sur la simulation de crise, même si les données que nous visualisons sont assez différentes », remarque Marc-Oliver Pahl.  Une collaboration entre les deux projets ouvrirait des perspectives d’amélioration quant à l’ergonomie de l’interface virtuelle. « L’objectif est que la réalité virtuelle nous permette de faire des choses impossibles dans la réalité, comme la manipulation d’un même objet de façon non coordonnée par plusieurs personnes », déclare Frederick Benaben. « Aujourd’hui nous n’avons pas encore étudié en profondeur les possibilités sur la partie décision multi-utilisateurs », ajoute-t-il.

Le déploiement de méthodes collaboratives constitue donc une prochaine étape dans le développement des interfaces des deux chercheurs. Mais à cela s’ajoutent des problématiques plus générales. Les casques de réalité virtuelle sont plutôt encombrants, ce qui ne facilite pas leur usage par les utilisateurs. De plus, les coûts sont encore trop élevés pour que la réalité virtuelle soit utilisée couramment. « Le jour où les lunettes remplaceront les casques, les coûts seront plus bas et les logiciels seront attractifs, alors l’usage de la réalité virtuelle pourrait se généraliser », envisage Frederick Benaben.

*Marc-Oliver Pahl est également membre du comité de pilotage de l’académie franco-allemande pour l’industrie du futur qui soutient True-view, un projet de visualisation des données.

Le projet d’émulation de Marc-Oliver Pahl est financé par les partenaires de la chaire industrielle Cybersécurité des Infrastructures Critiques (cyberCNI.fr) de l’Insitut Mines-Télécom portée par IMT Atlantique, Télécom Sud Paris et Télécom Paris avec les partenaires Airbus, Amossys, BNP Paribas, EDF, SNCF, la région Bretagne et le FEDER en liaison avec le Pôle d’Excellence Cyber (PEC).

Rémy Fauvel