Quelles sont les spécificités de la R & D chez Thales ?
La R&D va du TRL 1 [technology readiness level, niveau de maturité d’une technologie, ndlr] au TRL 9, c’est-à-dire de la recherche fondamentale au produit. Nous comptons 33500 ingénieurs, dont l’équivalent de 3000 sont dédiés à la recherche, et nous investissons 1 milliard d’euros en R&D chaque année, auxquels s’ajoutent 2 à 3 milliards financés par nos clients. Nous déposons quelque 450 brevets par an. Mais derrière cette puissance, il y a une conviction : on ne peut pas tout faire tout seul. Notre stratégie R&D repose sur la collaboration. Avec la recherche académique, avec nos clients, avec d’autres industriels, les PME et tout l’écosystème des start-up.
Comment percevez-vous l’essor des deeptechs, ces start-up développant des innovations de rupture issues de la recherche ?
C’est une chance! Plus il y a d’investissement dans les technologies, mieux c’est pour nos clients et nous! Nous pouvons être partenaire, fournisseur ou client de ces start-up. Depuis 2014, et c’est un aspect de la transformation menée par Patrice Caine [le PDG du groupe, ndlr], notre collaboration avec les start-up et les PME est plus systématique et structurée. Nous en comptons plus de mille dans notre écosystème.
Ces deeptechs élargissent le spectre des technologies de rupture… Comment Thales intègre-t-il chacune d’elles ?
Notre R&D en est en grande partie incrémentale: nous améliorons nos produits, ajoutons de nouvelles fonctions… C’est vital, mais il est aussi crucial d’investir dans les technologies disruptives. L’an dernier, nous avons demandé à nos directeurs techniques quelles étaient les technos les plus importantes pour eux. Il en est remonté une centaine. Nous en avons tiré six grands champs technologiques disruptifs, dans lesquels nous voulons nous muscler. C’est ce que j’appelle le «six-pack» de Thales ! [six-pack: les abdominaux en tablette de chocolat, ndlr]
Quel est-ce « six-pack » ?
Il s’agit de six disruptions technologiques et de nos ambitions pour chacune. En les classant du plus court au plus long terme, la première est le passage des technologies du cloud à l’edge [le traitement de l’information proche de là où elle est générée, ndlr]. L’ambition est ici de poursuivre la transformation numérique du groupe et de nos clients. Vient ensuite l’open source : nous voulons y recourir autant que possible, dans le software mais aussi le hardware. Troisièmement, l’intelligence artificielle de confiance: l’objectif est de la diffuser massivement dans nos produits. La 5G et son déploiement forment la quatrième rupture, conjointement avec la préparation de la 6G. Cinquièmement, les technologies de la seconde révolution quantique. Nous visons une première industrialisation à moyen terme. Enfin, les progrès des neurosciences sont tels que nous explorerons le sujet des interfaces cerveau-machine.
En quoi le passage du cloud à l’edge représente-t-il une disruption ?
C’est l’extension des technologies du cloud à l’edge qui est profondément transformante, pas seulement le fait de traiter les données localement. La standardisation, la virtualisation, le modèle software as a service, les applis et autres concepts clés du cloud vont se diffuser dans les systèmes embarqués temps réel comme les radars. Et avec vient l’ouverture de systèmes critiques, traditionnellement isolés du monde extérieur, d’internet. C’est une révolution! Nos tout nouveaux systèmes de divertissement en vol, FlytEdge, sont ainsi basés sur des systèmes edge virtualisés. Il en est de même pour nos systèmes de connectivité cabine, et cela pourrait être étendu à bien des systèmes non critiques de l’avion.
Qu’apportent la standardisation et la virtualisation dans l’embarqué ?
Les systèmes embarqués à fortes contraintes reposent sur des calculateurs très spécialisés et intégrés. Un avion en contient plusieurs dizaines. La virtualisation va découpler le logiciel par rapport au hardware et permettre de réduire leur nombre. Et avec la standardisation, des briques logicielles et matérielles deviennent transportables d’un système à l’autre. En y ajoutant l’ouverture à l’extérieur, il devient possible de bénéficier des concepts DevOps utilisés dans le cloud, c’est-à-dire d’introduire des innovations directement dans les produits sans devoir requalifier l’ensemble du système. Cela nous permettra d’innover plus vite et constituera un avantage clé pour nos clients: nous leur transférerons de nouvelles fonctions logicielles à distance, à travers des mises à jour « over the air ».
Comme Tesla le fait pour ses voitures…
Oui, on peut parler d’une sorte de « tesla-isation » de nos systèmes embarqués contraints!
Mais il y a eu plusieurs cas de piratage de voitures Tesla…
L’ouverture sur l’extérieur de nos systèmes doit passer par des interfaces hypersécurisées, le chiffrage des données, des architectures basées par exemple sur des plateformes multiprocesseurs avec cloisonnement des fonctions critiques… L’edge dont je parle, c’est l’edge de confiance. Une confiance qui est au cœur de nos activités et de nos savoir-faire. Nous commençons par ailleurs par les systèmes les moins critiques, plutôt dans le civil, et nous étendrons la démarche peu à peu, au cas par cas. Notre système de gestion de vol (FMS), PureFlyt, qu’Airbus a adopté au printemps, s’inscrit dans ce mouvement d’ouverture contrôlé. Avec l’accès à de multiples sources d’information sur la météo et aux systèmes de gestion du trafic aérien (ATM), il est possible d’optimiser les trajectoires de l’avion d’une façon inédite avec, à la clé, des économies de carburant – et donc une réduction des émissions de gaz à effet de serre – de 5 à 15%.
Vous voulez diffuser l’intelligence artificielle dans vos produits. À quelle échelle et quel type d’IA? Les réseaux de neurones sont-ils compatibles avec vos systèmes critiques ?
Nous prévoyons qu’une centaine de familles de produits intégreront des fonctionnalités d’IA à court terme. Nous accélérons. C’est en partie le fruit d’une initiative interne lancée il y a deux ans, «AI ramp up to business», qui consiste à faire échanger nos chercheurs en IA et les activités. Les premiers apportant leurs technologies, les seconds leurs problématiques. C’est un succès, avec des réussites concrètes comme l’IA embarquée dans les satellites pour l’identification automatisée de cibles. Nous sommes au seuil d’une révolution dans l’automatisation. Mais réaliser cette promesse nécessite une IA de confiance, surtout pour nos systèmes critiques. Nous parlons chez Thales de TruIA : une IA transparente, explicable – clé de la certificatibilité de nos produits – et éthique. Les réseaux de neurones – et le machine learning en général – peuvent en faire partie, à condition de corriger leurs faiblesses. C’est un enjeu clé du programme Confiance.ai lancé par le gouvernement et que nous présidons.
Quels sont pour Thales les ingrédients de cette IA de confiance qui intègre le machine learning ?
Nous avons identifié sept technologies essentielles à l’IA de confiance que nous mettons en oeuvre. Il y a d’abord l’hybridation, qui combine machine learning et IA symbolique, à base de règles. On encadre un réseau de neurones avec un moteur de règles pour approcher 100% de fiabilité d’une prédiction. L’IA frugale, capable d’être performante avec peu de données pour s’entraîner, est aussi cruciale dans nos domaines. Pour nos systèmes embarqués, où la puissance de calcul est réduite, il est aussi nécessaire de développer des algorithmes adaptés. Nous avons également conçu une puce dédiée, Thales neural processor, qui réduit d’un facteur 100 la consommation énergétique. L’utilisation de l’apprentissage par renforcement, la préparation des données, l’IA collaborative ou multi-agents et les interfaces homme machine – cruciales pour que l’humain reste dans la boucle – forment les quatre derniers ingrédients.
Notre ambition est d'industrialiser des capteurs quantiques non pas d'ici à vingt ans, comme envisagé initialement, mais à moyen terme.
La seconde révolution quantique s’affiche comme la prochaine grande vague de disruption. Comment l’approchez-vous ?
C’était l’une de nos « key questions » – nos questions stratégiques – cette année: comment accélérer dans la seconde révolution quantique, qui s’appuie sur la manipulation d’objets quantiques individuels? Notre recherche dans le domaine est reconnue internationalement, j’insiste pour qu’elle débouche sur des innovations au plus vite. Quand on parle quantique, on pense souvent au calcul, mais pour Thales, l’apport majeur du quantique est d’abord dans les capteurs. Notre ambition est d’industrialiser des capteurs quantiques non pas d’ici à vingt ans comme envisagé initialement, mais à moyen terme. Il s’agit de capteurs dits SQIF [superconducting quantum interference filters, ndlr] basés sur l’effet de quantification du flux magnétique dans des boucles supraconductrices. Ils permettent de mesurer des champs magnétiques avec une sensibilité mille fois plus importante et une large bande passante qui les rend utilisables pour les radiofréquences. Et ce avec une taille divisée par 100… C’est vraiment transformant !
Les atomes froids font aussi merveille dans les capteurs…
Oui, les atomes froids, refroidis et piégés par des lasers, sont utilisés dans les horloges atomiques, les gravimètres et les accéléromètres. La taille de ces dispositifs est assez conséquente, nous voulons les miniaturiser. L’idée est de les mettre dans des puces ! Avec tous nos savoir-faire dans les lasers, l’optique, la microélectronique et les champs magnétiques et, bien sûr, avec nos partenaires. Une autre technologie intéressante, d’autant plus qu’elle fonctionne à température ambiante, ce sont les centres azote-lacune, ou centres NV, dans le diamant, avec des applications variées.
Au-delà des capteurs, quelles sont les technologies quantiques qui vous intéressent ?
Au-delà des capteurs, le quantique pour Thales, ce sont aussi les communications inviolables – Thales Alenia Space y travaille – et la cryptographie post-quantique, qui résistera à la puissance des futurs ordinateurs quantiques. Nous avons contribué à l’un des algorithmes retenus comme futurs standards par le Nist [National institute of standards and technology, ndlr] américain. Quant au calcul quantique, nous sommes en train de monter en puissance dans nos connaissances sur l’algorithmie quantique, pour explorer comment nous pourrions utiliser les ordinateurs quantiques à notre profit. Nous comptons aussi contribuer à leur développement, pas directement avec des technologies de bits quantiques, mais plutôt des technologies dites habilitantes sur lesquelles nous sommes leaders, comme les lasers et la cryogénie.
Vous considérez que l’open source est une autre rupture dans laquelle s’impliquer. Comment ?
L’open source représente une transformation technologique qui a des conséquences importantes sur la façon de développer. Thales s’y est engagé depuis cinq à dix ans dans le logiciel, en utilisant des briques et en participant aux communautés. Ce qui est encore plus transformant, c’est de transférer ces concepts au hardware. La séparation qui s’est faite entre concepteurs de puces et grands fondeurs a stimulé l’essor des langages de description de hardware (HDL). Résultat : le hardware est devenu de plus en plus proche du software et on peut y appliquer les concepts de l’open source. Thales est leader dans ce domaine, notamment dans l’open hardware reposant sur le processeur ouvert Risc-V et concernant la sécurité. Un intérêt majeur est l’indépendance qu’il offre par rapport aux grands concepteurs et fabricants de puces. C’est un enjeu de souveraineté technologique.
Formé aux télécoms puis passé parles automatismes industriels et ferroviaires, francophile par sa famille, Bernhard Quendt est comme un poisson dans l'eau chez Thales, qu'il a rejoint en janvier 2020. L'occasion de revenir en France pour cet ingénieur de l'université de Stuttgart, diplômé de Télécom Paris qui, après un doctorat, débute sa carrière en R&D chez Siemens jusqu'à devenir directeur technique de Siemens Digital Industries en 2015. Il se réjouit des « outils uniques dont dispose la France en matière de R&D » que sont le crédit impôt recherche, les thèses Cifre et les projets du Programme des investissements d'avenir. Il souligne l'importance, à son poste, d'entretenir des relations étroites avec les divisions opérationnelles du groupe, ce qui lui convient bien -« Mon style, c'est la collaboration »-, et considère que son rôle inclut l'explication des technos à un large public. Bien sûr féru de technologies, il concède que celles-ci ne suffiront pas à régler la crise climatique et pointe le besoin de modifier la façon de les concevoir, de les produire et de les opérer.
