« On souhaite étendre la compréhension des phénomènes physiques au-delà des spécialistes de la simulation numérique, aiguiller la créativité des designers vers des choses crédibles d’un point de vue physique… », déclare Christophe Bianchi, directeur technologique d’Ansys. Ainsi définit-il l’un des objectifs de SimAI, le nouveau logiciel du spécialiste américain de la simulation numérique – et dont l’acquisition par Synopsys a été annoncée le 16 janvier 2023.
Disponible dans le cloud en mode « as a service », SimAI est un outil de simulation intégralement fondé sur l’IA, comme le suggère son nom. Il est entraîné à partir de multiples données de simulation existantes, issues d’un logiciel Ansys ou autre.
En ce sens, il se démarque du catalogue traditionnel d’Ansys, qui repose sur des solveurs exploitant les équations de la physique (thermique, mécanique, aérodynamique…).
Des calculs 10 à 100 fois plus rapides
« L’utilisateur charge un fichier CAO dans SimAI et peut simuler tout type de phénomène physique, sans avoir besoin de savoir comment cela fonctionne », explique Christophe Bianchi.
Grâce au pouvoir accélérateur de l’IA, les résultats sont obtenus de 10 à 100 fois plus rapidement qu’avec un solveur physique, soit en quelques minutes voire quelques secondes selon la complexité des phénomènes physiques étudiés.
« Cet outil change la manière de faire de l’exploration de l’espace de design, assure Christophe Bianchi. Par le passé, un concepteur ébauchait deux ou trois designs avant de lancer la simulation. Le design paramétrique et venu par la suite avec l’appui du machine learning, capable de réaliser des interpolations à partir de quelques simulations. Là, on s’affranchit de cette paramétrisation. »
L'inférence est accompagnée d'un indice de confiance
Les inférences de SimAI sont par ailleurs accompagnées d’un indice de confiance, alertant le concepteur quand celles-ci s’écartent trop du domaine d’apprentissage, ce qui nuit à la qualité des prévisions.
Dans le cas contraire, ce nouvel outil s’en sort très bien face aux solveurs physiques, selon Christophe Bianchi : « Dans certaines applications, par exemple la conception de la partie avant des porte-conteneurs, la précision atteint 99%. »
SimAI compte déjà au moins un client officiel : Renault, qui commence à le déployer pour étudier l’aérodynamisme de ses véhicules, en complément de logiciels de simulation plus classiques. « L’objectif est de travailler plus rapidement dans les phases avant-projet et de convergence avec les designers », confie William Bécamel, expert en simulation numérique chez le constructeur automobile français.
« Nous prévoyons de l’utiliser pour répondre très vite à une proposition de design, SimAI fournissant la traînée aérodynamique de la forme (du véhicule) et des images pour comprendre l’écoulement d’air autour de la voiture, complète-t-il. C’est l’analyse de l’ingénieur qui permet ensuite d’illustrer les défauts d’une forme et de proposer des orientations aux designers. »
Un travail très libre sur les formes
SimAI sera aussi employé pour améliorer et accélérer les processus d’optimisation automatique de la forme. « Cette technologie permet de réaliser des apprentissages sur des maillages de topologies différentes et donc d’exploiter des bases de calculs préexistantes, poursuit-il. La prédiction peut aussi se faire sans contraintes topologiques fortes : les formes peuvent donc être travaillées très librement. »
SimAI n’est qu’un aspect de la progression de l’IA chez Ansys. En complément, l’éditeur intègre progressivement des fonctions d’apprentissage automatique dans ses logiciels classiques (Ansys AI+), à des fins d’optimisation ou encore de design exploratoire. L’assistant AnsysGPT a aussi été annoncé, offrant un accès via des prompts aux ressources documentaires de l’éditeur.
