La programmation scientifique du GIS s'articule autour de quatre axes complémentaires, définis dans l'annexe scientifique de la convention constitutive.
Axe 1 Analyse et anticipation des risques naturels, industriels, sanitaires et environnementaux
Ce premier axe vise à mieux comprendre et anticiper les risques auxquels la sécurité civile et la santé publique doivent faire face, qu'ils soient sanitaires, environnementaux, naturels ou industriels, dans un contexte où le changement climatique en aggrave la fréquence et l'intensité. Il combine modélisation épidémiologique et analyse statistique des données de santé publique pour évaluer l'exposition aux fumées d'incendie ou à des substances toxiques, détecter précocement des signaux épidémiologiques inhabituels et suivre les zoonoses émergentes et les maladies à vecteurs sensibles au climat. La santé des personnels exposés, exposome, cancers professionnels, biomarqueurs, en fait partie intégrante.
Un second volet mobilise l'observation de la Terre, imagerie satellite et drones, couplée à la vision par ordinateur, pour simuler la propagation des feux de forêt, inondations, séismes, glissements de terrain, vagues de chaleur et événements météorologiques extrêmes, et pour cartographier automatiquement les dégâts afin d'orienter les secours. Ces travaux nourrissent aussi bien des mesures structurelles, barrières écologiques, aménagement préventif du territoire, protection des zones exposées, que l'analyse des risques industriels et technologiques, accidents NRBC, pollutions, ruptures d'infrastructures critiques, jusqu'à la projection à moyen terme des besoins opérationnels liés au changement climatique.
Axe 2 Technologies autonomes et simulation pour les opérations de secours
Le deuxième axe développe des technologies pour l'intervention sur le terrain. La robotique mobile, les drones et les systèmes autonomes permettent la reconnaissance de zones sinistrées sans exposer de personnel : essaims de drones à IA embarquée pour la recherche et le sauvetage, détection de victimes par analyse d'image embarquée, robots terrestres pour le transport de matériel ou l'exploration de zones dangereuses.
L'autre volet est la simulation numérique des opérations de secours : jumeaux numériques hybrides des systèmes de secours, simulations multi-agents pour tester différentes configurations d'un dispositif. Le couplage entre optimisation, méthodes combinatoires, métaheuristiques, apprentissage par renforcement, et simulation haute-fidélité sert de moteur de découverte : il fait émerger des stratégies non intuitives, ensuite éprouvées en conditions proches du réel, par exemple pour optimiser un schéma d'analyse et de couverture des risques (SDACR) ou le placement de barrières écologiques. Des environnements immersifs en réalité virtuelle complètent ces outils pour l'entraînement des équipes.
Axe 3 Aide à la décision, communications d'urgence et formation
Le troisième axe porte sur la gestion intelligente de l'information et les interactions humaines en situation d'urgence. Le traitement automatique du langage et l'IA générative assistent les opérateurs des centres de traitement de l'alerte (CTA-CODIS) : reconnaissance vocale, traduction multilingue, analyse sémantique des appels, détection des intentions, résumé automatique et priorisation en cas d'afflux massif. Des modèles de langage spécialisés pourraient à terme assister le régulateur ou le chef de salle sur des questions pointues en cours de gestion de crise.
L'axe couvre aussi la capitalisation des connaissances et la formation : ontologies et graphes de connaissances pour modéliser le savoir opérationnel, extraction automatique des règles de sécurité depuis la documentation, scénarisation automatisée par IA pour des exercices immersifs, plateformes d'apprentissage en ligne adaptatives. L'intégration des réseaux sociaux dans la gestion de crise, remontée d'informations terrain, diffusion d'alertes, détection des fausses informations, en fait également partie.
Axe 4 Fiabilité, confiance et impacts des nouvelles technologies
Le dernier axe, transversal, garantit que les solutions développées par le GIS soient sûres, explicables et acceptées. Il porte sur l'évaluation socio-technique et l'acceptabilité des innovations auprès des utilisateurs finaux, pompiers, opérateurs, décideurs, sur l'analyse économique du rapport coût-bénéfice, et sur la conformité juridique et éthique des systèmes déployés : RGPD, non-discrimination algorithmique, responsabilités, protection de la vie privée.
Il inclut également les questions de gouvernance : celle des projets d'IA au sein des SDIS, des ARS et des services de santé au travail, entre fragmentation et mutualisation, l'accompagnement du changement et les résistances organisationnelles, la construction des politiques publiques liées à l'innovation. La sociologie des catastrophes, la psychologie des intervenants et la santé au travail des sapeurs-pompiers, exposome, prévention des risques professionnels, surveillance médicale, complètent cet axe, qui relie la performance technique aux exigences de légitimité et de bénéfice réel pour la sécurité civile.