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Prix Inria 2012

Françoise Breton -

Paul-Louis George : lauréat du Prix de l’innovation Inria - Dassault Systèmes 2012

© Inria / Photo Christian Tourniaire

Responsable scientifique de l’équipe-projet Gamma3 (Inria, Université de technologies de Troyes), Paul-Louis George est l’un des auteurs du mailleur volumique GHS3D, un logiciel utilisé dans le monde entier, que ce soit par les industriels ou par les chercheurs et universitaires. Intégré dans de nombreux logiciels de calculs 3D par éléments finis, GHS3D aide à obtenir des simulations particulièrement fiables et performantes. Un succès qui repose sur un travail d’équipe entrepris sur le long terme et que le prix de l’innovation récompense aujourd’hui.

« Quand j’ai adopté le sujet dans la deuxième moitié des années 1980, le maillage n’était pas un sujet en vogue et peu de gens, en particulier en France, s’y intéressait », se souvient Paul-Louis George. Mais les conditions étaient réunies pour en faire un sujet prometteur : les industriels et les éditeurs de logiciels étaient très demandeurs de solutions permettant de simuler en 3D, par exemple, le comportement de structures sous contraintes, et l’évolution des capacités des machines permettaient de s’attaquer à des problèmes en 3 dimensions. Paul-Louis George s’est donc intéressé au maillage pour ne plus lâcher ce sujet qui s’est avéré très riche en problématiques scientifiques toujours renouvelées et alimentées par les besoins des industriels et par les révolutions informatiques. « Ce domaine se situe à la transition entre le modèle continu (l’équation mathématique) et le modèle discret qui est sa traduction dans une forme compréhensible par l’ordinateur. » C’est donc une étape essentielle de la simulation. Tout est dans l’art de découper correctement l’espace en éléments (ici en tétraèdres) et de raisonner sur ces morceaux afin de pouvoir faire les calculs.

Paul-Louis George est sans conteste devenu un maître en la matière. Le logiciel GHS3D, qu’il a développé avec Frédéric Hecht et Eric Saltel, représente une grande avancée dans l’exploitation industrielle de la simulation numérique 3D et est devenu une référence dans le domaine. Distribué par la société Distène, née d’une start-up issue d’Inria, il est aujourd’hui adopté par près d’une centaine d’éditeurs de logiciels de simulation dans le monde entier (Dassault Systèmes, Siemens, ANSYS, Autodesk, etc.) et est utilisé par de grands industriels comme EDF, Safran, Alcan, etc. qui louent sa qualité, sa fiabilité et sa vitesse.

Ce transfert exemplaire est le fruit d’un travail d’équipe d’une vingtaine d’années dans des conditions que Paul-Louis George jugent idéales : « Nous pouvions nous consacrer entièrement à la recherche en mettant à profit nos compétences complémentaires… Et il y avait peu de concurrence ! » Et pour cause ! Le sujet est complexe et ardu, autant pour des raisons mathématiques que techniques ou informatiques, et peu de chercheurs s’y frottent ! Paul-Louis George et ses collègues ont vaincu ces obstacles, armés de rigueur et de pragmatisme et portés par une forte ambition. « Notre démarche est soutenue par un certain nombre d’obsessions qui font notre particularité et notre force  , explique Paul-Louis George. En particulier, nous ne traitons pas séparément les différentes facettes du problème mais simultanément afin que le résultat soit cohérent. Pour cela, il faut une tournure d’esprit qui permette de dépasser la théorie lorsque c’est nécessaire. » Une autre obsession du chercheur est de réduire toujours plus le temps calcul, ce qui donne à l’équipe une bonne longueur d’avance par rapport aux autres. Une troisième obsession est de s’atteler à des objets complexes, comme ceux rencontrés en mécanique des fluides autour des avions, grâce à des données provenant de l’industrie. « Nous avons toujours eu des contacts avec des industriels, notamment avec Dassault Aviation qui était très demandeur et avec qui l’équipe a construit une véritable collaboration, précise Paul-Louis George. Mais j’ai, en fin de compte, assez peu de contrats industriels. Mon objectif est de développer des solutions génériques. Le sujet doit constituer un réel défi. C’est cela qui est motivant : résoudre des problèmes qu’il n’était pas pensable de résoudre il y a seulement quelques années. » Quatrième obsession qui contribue au succès des logiciels issus de l’équipe, les expériences numériques nécessaires à leur validation sont très poussées : vers le haut, en utilisant plusieurs milliards d’éléments, et vers le bas, en augmentant ou en diminuant la taille des éléments par exemple. « C’est très instructif car on rencontre ainsi des anomalies de comportement des algorithmes tout à fait étonnantes qui permettent de progresser dans les connaissances nécessaires pour résoudre au mieux les problèmes. »

Grâce à ces partis-pris ambitieux et le savoir-faire accumulé, l’équipe est aujourd’hui en pointe au niveau mondial sur des sujets comme le maillage anisotrope pour lequel elle a développé des théories originales permettant une exploitation industrielle. Le chercheur contribue également à la diffusion de son travail. S’il donne parfois des cours, Paul-Louis George aime surtout écrire. « Mesh generation » reste ainsi LA référence dans le domaine : « Je n’ai pas de mérite. J’écris facilement et personne d’autre ne l’a fait avant moi »  s’excuse-t-il. Paul-Louis George déplore par ailleurs que le maillage ait toujours du mal à être jugé digne d’intérêt et occupe si peu de place dans les cursus universitaires, bien que cela change. Mais sa principale préoccupation est d’assurer la transmission du savoir et des compétences indispensables pour être en mesure d’offrir des logiciels pérennes. Depuis le départ de ses acolytes du trio GHS, il a reconstitué un noyau autour de GHS3D avec Houman Borouchaki, professeur à l’université de technologie de Troyes qui contribue depuis longtemps au logiciel, et deux jeunes chercheurs Adrien Loseille et Frédéric Alauzet qui enrichissent les compétences de l’équipe en mécanique des fluides et pourront assurer la relève. Et le prix Inria ? « Je ne voudrais pas qu’il éclipse la contribution des autres membres de l’équipe. »

Témoignages

Bruno Stoufflet, directeur de la prospective et de la stratégie scientifique de Dassault Aviation

© Dassault Aviation - G. de Bucy

« J'ai rencontré pour la première fois Paul-Louis George alors que j'étais thésard chez Inria en 1982-83. C'est un personnage un peu déconcertant de prime abord par son côté caustique et bohème, mais travailler ensemble est très agréable: les relations sont simples et empruntes d'un très grand professionnalisme. La collaboration que nous avons initiée il y a plusieurs années entre l’équipe de P.-L. George et Dassault Aviation est fondée sur la confiance et la durée, ce qui est très appréciable. Chercheur dans l'âme, il a vraiment à cœur de développer les meilleurs logiciels de sa catégorie au niveau mondial et il a su insuffler un réel esprit d'équipe chez ses collaborateurs, ce qui n'est pas fréquent. Les outils de maillage ainsi développés sont aujourd’hui intégrés dans la chaîne industrielle de conception des formes de nos aéronefs.»

© Dassault Systèmes

Inria et Dassault Systèmes ont créé un prix de l’innovation dédié aux sciences et technologies de l’information. Dominique Florack, directeur général adjoint de Dassault Systèmes, en charge de la recherche et du développement, nous explique sa genèse et le choix du lauréat 2012.

Pourquoi avoir choisi Paul-Louis George comme lauréat 2012 ?

Tout d'abord pour le domaine, celui de la simulation, qui est devenu crucial pour les entreprises. En effet, elle offre la possibilité d'expérimenter virtuellement les usages d'un produit et donc de bénéficier d'un retour d'expérience plusieurs années avant que le produit n'existe ! Cette approche est indispensable aujourd'hui pour s'assurer de la pertinence d'un produit et rester compétitif.Ensuite, pour la contribution directe de Paul-Louis George à l'étape permettant d'adapter la modélisation mathématique aux moyens numériques, avec une technologie de maillage qui est, à mon sens, la meilleure au niveau mondial. Sa très grande qualité permet des calculs réalistes et son niveau de performance est sans équivalent. Ce chercheur a également réussi un transfert exceptionnel car j'estime qu'environ la moitié des acteurs dans le domaine de la simulation utilisent sa technologie.

Quelles sont selon vous les conditions de succès d'une collaboration recherche publique - recherche privée ?

Nous avons une riche expérience en collaborations de recherche avec de nombreux organismes publics. De notre point de vue, les conditions de succès sont rassemblées dès lors qu’un projet est pleinement formulé tant scientifiquement qu’industriellement. En confiant sa distribution à Distène, Paul-Louis George a pu se focaliser sur l’essentiel de la recherche particulièrement longue et difficile. Comme il le dit lui-même : « ne pas inventer des questions qui ne se posent pas, traiter des questions qui se posent, mener la recherche à son terme et ne pas se contenter d’une publication »

Mots-clés : Prix Inria 2012 Paul-Louis George

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