Un jumeau numérique est le double virtuel d'un système complexe. Cet outil numérique, entre simulation et modélisation, permet d'appréhender des conditions complexes ou inhabituelles.
Piron Guillaume/Unsplash
Sandra Bertezene, Conservatoire national des arts et métiers (CNAM)
Des doubles virtuels d’organes existent déjà pour mieux préparer les soins. Les simulations de services hospitaliers commencent également à se développer, notamment pour la formation.
Simulation de la fusion de deux trous noirs stellaires, basée sur la relativité générale en utilisant les données LIGO-Virgo.
SXS, the Simulating eXtreme Spacetimes Project, Caltech and Cornell University
Pour observer les tempêtes gravitationnelles liées à la fusion de deux trous noirs, il faut d’abord faire naître non pas un, mais deux trous noirs. Comment ces conditions sont-elles réunies ?
Une instabilité de Kelvin-Helmholtz simulée par ordinateur.
u/unnecessaryellipses1, Reddit
ITER vise à démontrer l’intérêt de la fusion nucléaire pour la production d’énergie. Sur ce chemin semé d’embûches, les outils numériques permettent de mieux contrôler les risques et les coûts.
Une plate-forme permet de simuler l’environnement préhistorique de la vallée de Tautavel au cours d’un épisode glaciaire il y a 550 000 ans.
Auteurs
Le projet Schopper a reconstitué numériquement l’environnement des hommes préhistoriques qui fréquentaient le site des Pyrénées-Orientales il y a 550 000 ans.
Cette image de cerveau humain entier a été créée à l'aide d'un programme de traitement d'images. Elle permet de donner un sens aux données générées par IRM fonctionnelle.
NIH Image Gallery
Jan Fousek, Aix-Marseille Université (AMU) and Viktor Jirsa, Aix-Marseille Université (AMU)
S’il reste encore du chemin à parcourir avant d’arriver à simuler parfaitement le cerveau, la modélisation de cet organe essentiel a beaucoup progressé au cours des deux dernières décennies.
Comment fait-on le lien entre ce qui se passe à l’échelle de la planète entière et l’échelle de la molécule, de CO₂ par exemple ?
La protéine spike du SARS-CoV-2 interagit avec la surface de cellules humaines en formant un complexe, représenté en bleu et jaune. Un médicament potentiel déstabilisant le complexe est aussi représenté en cyan, blanc et rouge.
Antonio Monari
Comment le SARS-CoV-2 s’arrime-t-il aux cellules humaines ? Peut-on modifier cet assemblage ? Les simulations moléculaires permettent d’étudier ces interactions, à l’atome près.
Une simulation cosmologique, montrant la structure filamentaire de la matière noire dans la toile cosmique.
F. Leclercq (Imperial College), G. Lavaux (IAP)
Les structures visibles et invisibles de l’Univers forment la « toile cosmique », une gigantesque structure filamentaire. Les dernières avancées pour calculer et comprendre l’évolution de ce grand réseau.
Le robot ICub au salon Innorobo 2014 à Lyon.
Xavier Caré / Wikimedia Commons
Massage cardiaque, ponction lombaire, ou même accouchement : la simulation en médecine permet de s’entraîner en toute sécurité et de répéter les gestes de façon adéquate, avant la situation réelle.
Traiter les tumeurs. Accélérateur ELEKTA de DOSEO.
CEA GODART CEAHD
Bénédicte Poumarède, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) and Paul-Henri Roméo, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
De nombreux patients atteints d’un cancer sont traités par radiothérapie. Les progrès technologiques en cours ouvrent la voie à une personnalisation des doses délivrées.
En février 2018, 3,4 millions joueurs étaient connectés simultanément au jeu Fortnite.
Veja / Shutterstock
Didier Calcei, South Champagne Business School (Y Schools) – UGEI
Depuis son lancement, le jeu de l’éditeur Epic Games collectionne les records en termes de nombre de joueurs et de résultats économiques. Un succès qui produit des effets sur l’ensemble du secteur.
Les ADFI, vous connaissez ? Le monde de la cybersécurité et du renseignement savent, eux, que les architectures de données fictives immersives peuvent fausser gravement le réel. Dystopie à venir ?
Un exemple de modélisation pour évaluer la biodiversité.
Université de Sherbrooke
Simuler le comportement des fluides dans les moteurs grâce au calcul haute performance ouvre des pistes à l’aéronautique.
Champs de température issu d’une simulation jointe aérodynamique et thermique du solide d'une aube de turbine refroidie d’un moteur aéronautique.
Cerfacs, Duchaine et coll., 2009
Il n’y a pas une, mais des physiques, électronique, mécanique, optique… Les allier dans un système multiphysique permet de mieux comprendre les phénomènes complexes.
Simulation numérique pour un avion en vol.
podcastscience
Radiobiologiste, chef de l’Institut de radiobiologie cellulaire et moléculaire (Institut de Biologie François Jacob), Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)