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Le jumeau numérique : Simulation avancée et développement de jeux sérieux pour l'apprentissage et l'éducation

 

 

Introduction : Au-delà des “jeux” - Des modèles interactifs pour un monde complexe

 

Dans un monde dominé par les données, la complexité et les décisions à fort enjeu, “apprendre en lisant” ne suffit plus. Nous avons besoin d'un “apprentissage par l'action”. C'est le domaine des Simulations et Jeux sérieux. Il ne s'agit pas de “jeux” au sens traditionnel du terme. Il s'agit de jeux hautement complexes, interactifs et fondés sur des données. modèles de systèmes réels, conçus dans un but unique : la recherche d'une solution. enseigner, former, tester ou prédire.

Un “jeu sérieux” peut apprendre à un étudiant en médecine à diagnostiquer un “patient virtuel” en analysant des données (simulées). Une “simulation avancée” peut modéliser un entière le “réseau logistique” de la ville, permettant à un “urbaniste” de “tester” l'impact d'une “nouvelle autoroute” avant en dépensant $1 milliard d'euros pour le construire. Il s'agit du “jumeau numérique”, une “copie” vivante, respirante et fondée sur des données d'un bien, d'une personne ou d'un système du monde réel, construite dans un “moteur de jeu” (comme le L'unité ou Unreal) à des fins d'expérimentation “sans risque d'échec”.

Notre studio est spécialisé Simulation avancée et jeux sérieux maison de développement. Nous sommes pas une entreprise de “Corporate VR” (comme indiqué ailleurs). Nous nous concentrons sur la données, le modèle, et le objectif d'apprentissage-livrés sur les plateformes les plus accessibles : PC, Mac, WebGL (navigateur) et mobile. Nous sommes une équipe hybride de “doctorants”.” Modélisateurs de données, “expert” Concepteurs pédagogiques, et “vétéran” Développeurs de jeux. Nous construisons des “laboratoires numériques” interactifs pour Le monde universitaire, les soins de santé, l'industrie, la logistique et la recherche scientifique.

Ce document fournit une vue d'ensemble exhaustive de nos services de “Serious-Game”. Nous explorerons notre philosophie de développement “data-first”, notre processus de “gamification” d'objectifs d'apprentissage complexes, notre expertise dans la construction de “Digital-Twins” et de “microsimulations” pour l'analyse de données, ainsi que les modèles d'engagement que nous utilisons pour établir des partenariats avec les principales “institutions” et “industries” du monde.”

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Section 1 : La philosophie - Le jumeau numérique “piloté par les données

 

Notre philosophie est qu'un “Serious Game” est un “front-end” pour un “modèle de données complexe”. Le “jeu” est l“”interface utilisateur“ qui rend les ”données" interactives.

1.1. L'approche “modèle d'abord” :

• Développement de jeux traditionnels Commence par un “GDD” (Game Design Doc).

• Notre “jeu sérieux” Dev : Commence par un “modèle de données” ou un “objectif d'apprentissage”.”

• Exemple (Logistics-Sim) :

  1. Le client (une autorité portuaire) : “Nous devons “former” nos “répartiteurs” pour “optimiser” le “flux” de 10 000 “conteneurs” du “navire” au “camion” puis au “train”.”

  2. Notre “modèle” (phase 1) : Nous ne “dessinons” pas un “camion”. Nous construisons un “modèle mathématique” (en Python ou en C#). Nous construisons des “agents” (le “camion”, la “grue”). Nous définissons des “variables” (par ex, Temps de déplacement de la grue = 3,2 minutes, vitesse_avg du camion = 30 mph).

  3. Notre “front-end” (phase 2) : Nous construisons une couche visuelle “2D” ou “3D” (en L'unité ou WebGL) qui “visualise” ce “modèle”. Le “dispatcheur” (stagiaire) peut maintenant “glisser-déposer” les “camions virtuels”. Lorsqu'il “joue”, notre “modèle mathématique” fonctionne en arrière-plan, et les “camions virtuels” déplacer en fonction des données “réelles” (simulées).

• La “gamification” : Nous ajoutons des “boucles de jeu” à ce “modèle”. Le stagiaire obtient un “score” basé sur des mesures “réelles” (par exemple, “Temps d'attente moyen du camion”, “Coût du carburant économisé”).

1.2. La “conception pédagogique” est la “conception du jeu” : Nous ne concevons pas pour le “plaisir” ; nous concevons pour la “rétention” et la “maîtrise”.”

• Notre processus : Nous utilisons le “ADDIE” modèle de conception pédagogique.

  1. Analyser : Nous “interrogeons” vos “experts en la matière” (PME) pour déconstruire la “tâche” ou “l'objectif d'apprentissage”.”

  2. Conception : Nous “scénarisons” le “Serious-Game”. Nous concevons les “scénarios d'apprentissage”, les “systèmes de retour d'information” et la “gamification” (points, badges, tableaux de classement).

  3. Développer : Nous construisons le “modèle” et le “front-end”.”

  4. Mettre en œuvre : Nous déployons le “jeu” dans votre “Learning-Management-System” (LMS).

  5. Évaluer : Nous “analysons” les “données des joueurs” pour prouver que l“”apprentissage" a eu lieu.

• La “boucle de rétroaction” : La “boucle centrale” d'un “Serious-Game” est la suivante “Action -> Retour d'information.”

  • Exemple (Medical-Diagnosis-Sim) :

    1. Action : L“”étudiant“ ”commande“ un ”test sanguin“ (virtuel) pour un ”patient" (virtuel).”

    2. Retour d'information : Le “jeu” montre les “résultats” (simulés) et les "résultats". charges l“”étudiant“ (virtuel) ”argent“ et ”temps" (virtuel).”

    3. La “leçon” : L“”élève“ apprend à ”commander" seulement les tests “nécessaires”, en mettant en balance le “coût” et l“”information".”

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Section 2 : Service de base - “Jeux sérieux” pour l'apprentissage et l'éducation (L&E)

 

Il s'agit de notre service de “programme d'études numérique”, fourni sur PC, mobile, et WebGL (pour un accès “dans le navigateur”).

• Cas d'utilisation 1 : Academia & K-12

  • Le client : Une “université” ou un “éditeur de manuels scolaires”.”

  • Le problème : Un manuel de “physique” “décrit” la “gravité” ; il ne peut pas la “montrer”.

  • Notre solution : Le “bac à sable interactif” (WebGL). Nous construisons un “mini-jeu” (une “simulation”) qui “incorpore” directement dans le “manuel numérique”.”

  • Exemple : Un “simulateur de gravité”. L'élève peut “glisser-déposer” une “planète” et une “lune”. Il peut “changer” la “masse” de la “planète” et de la “lune”. voir (en temps réel) comment il “change” l“”orbite“ de la ”lune“. L”"étudiant" découvertes les “lois de la physique” par jouer avec eux.

• Cas d'utilisation 2 : Soins de santé et simulation médicale

  • Le client : Une (par exemple) “école de médecine” ou “entreprise pharmaceutique”.”

  • Le problème : La formation des “médecins” au “diagnostic patient” ou aux “interactions médicamenteuses” est complexe.

  • Notre solution : Le simulateur de “patient virtuel”.

  • Caractéristiques :

    1. “Dialogue-Engine” : L“”étudiant“ ”interroge“ un patient virtuel ”piloté par l'IA“ en lui posant des ”questions“ (comme dans un ”jeu de conversation").

    2. “Modèle de données” : L“”étudiant“ ”commande“ des ”tests" (simulés) (radiographies, IRM, analyses de sang).

    3. “Boucle de diagnostic” : L“”étudiant“ doit ”diagnostiquer“ le ”patient“ (par exemple, une ”appendicite aiguë“) à partir des ”données“. Le ”jeu“ les ”note“ ensuite en fonction de la ”précision“, du ”coût“ et du ”temps".”

• Cas d'utilisation 3 : Entreprises et compétences non techniques

  • Le client : A (par exemple) “Département des ressources humaines”.”

  • Le problème : La formation des “managers” en matière de “conformité” ou d“”éthique“ est ”ennuyeuse" (diaporamas).

  • Notre solution : Le sim de “narration par ramification”. Nous construisons un jeu en 2D, “choisissez votre aventure” (comme un “roman visuel”).

  • Exemple : Un “simulateur d'éthique”. Le “manager” est confronté à des “scénarios” : (par exemple, “Un ’employé’ (un avatar) ‘vous’ raconte une ‘blague inappropriée’. Que faites-vous ?”). Le “jeu” suit leurs “choix” et les “note” par rapport à la “politique de l'entreprise”.”

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Section 3 : Service de base - “jumeaux numériques” et simulations avancées

 

Il s'agit de notre service “haut de gamme” pour “l'industrie, la logistique et la recherche”. C'est ici que nous construisons des “modèles” 1:1, basés sur des données, de systèmes du “monde réel” pour “prédire” l“”avenir".”

• Cas d'utilisation 1 : “Jumelage numérique” dans l'industrie et la fabrication”

  • Le client : Une entreprise (par exemple) de “Factory-Floor” ou de “Robotics”.

  • Le problème : Ils “conçoivent” une nouvelle “chaîne de montage automatisée”. Comment peuvent-ils “prouver” qu'elle fonctionne et “trouver les goulets d'étranglement” ?” avant “le ”construire" ?

  • Notre solution : Nous importons leurs modèles “3D-CAD” (les “robots”, les “courroies transporteuses”) dans Unreal-Engine ou L'unité.

  • Le “modèle de données” : Nous “programmons” le monde réel “logique” dans le “jumeau numérique”. (par ex, Temps de soudure du robot_A = 15,2s, Vitesse du convoyeur = 1,5 m/s).

  • La “simulation” : Le “client” peut désormais faire fonctionner son “usine virtuelle” à une vitesse 100 fois supérieure. La “simulation” fonctionnera pendant 24 heures de production en 15 minutes.

  • Le “résultat” : Les “données de simulation” montrent que “Robot_B” est “inactif” 40% du “temps”, tandis que “Robot_C” a un “carnet de commandes”.” Nous avons trouvé le “goulot d'étranglement”.” Le “client” peut maintenant “repenser” le “flux” dans le sim et “sauver” des millions de personnes.

• Cas d'utilisation 2 : Logistique et simulation basée sur des agents

  • Le client : A (par exemple) “City-Planner” ou “Shipping-Port”.”

  • Le problème : “Et si nous construisions une nouvelle autoroute ici ?

  • Notre solution : Le “modèle basé sur les agents”.” Nous construisons un “modèle” “2D” (ou “simple-3D”) de la “ville” (la vue “SimCity”). Nous faisons ensuite “naître” 100 000 “Agents” (les “voitures”).

  • Le “modèle” : Chaque “agent” (voiture) a un “objectif” (par exemple, “aller” de la “maison” au “travail”). Chaque “agent” a des “règles” (par exemple, “trouver le meilleur itinéraire”, “éviter le trafic”).

  • La “simulation” : Nous “exécutons” la “journée” (l“”heure de pointe du matin“). Nous ”obtenons“ les ”données de base“ (par exemple, ”Temps de travail moyen = 45 minutes").

  • Le “test” : Nous “ajoutons” la “nouvelle autoroute” au “modèle” et “exécutons” la “simulation” à nouveau.

  • Le “résultat” : “Nouvelle moyenne de temps de trajet = 38 minutes. Nous avons éprouvé le “ROI” de l“”autoroute" avant qu'il ne soit construit.

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Section 4 : Cadres de tarification et d'engagement

 

“Le développement d'un ”jeu sérieux“ est une activité de ”R&D“ (recherche et développement). Le ”champ d'application“ est souvent ”découvert“ au cours de la phase ”d'analyse“. Nos modèles sont conçus pour ce partenariat ”consultatif".

Modèle 1 : Sprint “Découverte et Prototype” (prix fixe) Il s'agit de la “Phase-1-ADDIE” (Analyse & Conception).

• Comment cela fonctionne-t-il ? Une mission de “conseil” à prix fixe d'une durée de 4 à 6 semaines.

• L'objectif : Pour “réduire les risques” du projet en “définissant” le “modèle” et les “objectifs d'apprentissage”.”

• Produits livrables :

  1. Le “Learning-Design-Document” (LDD) : Il s'agit de notre “GDD”. Il détaille l'analyse des “PME”, les “objectifs d'apprentissage”, les boucles de “gamification” et la “boucle de rétroaction”.”

  2. Le “modèle de données” (Excel/Python) : Le fondement “mathématique” de la “sim”.”

  3. Le “prototype cliquable” (Figma/Adobe-XD) : Un “wireframe” de l'interface utilisateur (le “front-end” de la simulation).

• Gamme de prix : $25,000 - $50,000

• Bénéfice : Vous “obtenez” le entière “Le ”plan“ du ”jeu sérieux“ pour un coût ”modique“ et ”fixe“. Vous pouvez ”utiliser“ ce ”plan“ pour ”donner le feu vert“ à la ”construction complète" (modèle 2).

Modèle 2 : “Full-Build” (prix fixe par module) Il s'agit de “jeux sérieux” à portée définie.“

• Comment cela fonctionne-t-il ? Nous “prenons” le “LDD” (du modèle 1) et “proposons” un “prix fixe” pour “construire” le “Serious-Game” “complet”.”

• Meilleur pour : “Projets ”L&E“ à fort contenu.

• Exemple de tarification :

  • “Petit module” (par exemple, “Gravity-Sim-WebGL”) : $30,000

  • “Module moyen” (par exemple, “Corporate-Ethics-Sim”) : $60,000

  • “Grand module” (par exemple, “Virtual-Patient-Diagnosis-Sim”) : $100,000+

• Bénéfice : Un “budget” prévisible pour le “développement de programmes d'études” ou les “modules de formation”.”

Modèle 3 : Le contrat de rétribution pour le “codéveloppement” (partenariat R&D) Il s'agit de “simulations avancées” et de “jumeaux numériques”, dont le “champ d'application” est “inconnu” et “riche en données”.”

• Comment cela fonctionne-t-il ? Vous “louez” notre “laboratoire de R&D” sur la base d'un “loyer mensuel”.”

• Exemple “Sim-Team” ($30.000 / mois) :

  • 1x Senior-Producer (votre “point de contact”)

  • 1x Senior-Data-Modeler (L'expert “mathématique”)

  • 2x Senior-Unity-Engineers (Les constructeurs de “front-end” et de “logique”)

• Leur travail : Cette “équipe” “travaille” avec vos “PME” (vos “scientifiques”, “ingénieurs” ou “médecins”) dans des “schémas agiles”.”

• Le “but” : Construire, tester et affiner le “jumeau numérique” de manière itérative, au fur et à mesure que de “nouvelles données” et de “nouvelles questions” apparaissent.

• Meilleur pour : “Une ”véritable“ R&D, la création d'un ”jumeau numérique“, une ”modélisation basée sur des agents“. Il s'agit d'un ”partenariat“ visant à ”résoudre“ un ”problème complexe“, et non d'un ”projet“ visant à ”construire quelque chose".”

 

Conclusion : Votre “laboratoire numérique”

 

L“”avenir“ de l”“éducation” et de l“”industrie“, c'est la ”simulation“. La ”capacité“ d”“apprendre”, de “tester” et de “prédire” dans un “jumelage numérique” “sûr” et “axé sur les données” est l'"avantage concurrentiel" ultime.”

Nous ne sommes pas des “développeurs de jeux”. Nous sommes des “constructeurs” de “modèles interactifs”. Nous sommes des “scientifiques de données”, des “concepteurs pédagogiques” et des “ingénieurs” titulaires d'un doctorat qui peuvent “transformer” votre “problème complexe” en un “jeu sérieux”.“

Nous “construisons” des “laboratoires numériques”.”

Nous vous invitons à organiser une séance d'analyse de modèle. Apportez-nous votre “objectif d'apprentissage” ou votre “système complexe”. Nous vous montrerons “comment” le “simuler”.