Contribution à la science des modèles complexes
Analyse et simplification de modèles complexes pour systèmes multidimensionnels
Réalisation de modèles explicatifs
Modèles explicatifs des ressources et des dynamiques collectives pour analyser les systemes en profondeur.
Applications de ces méthodes aux problématiques socio-environnementales
Méthodes appliquées aux défis socio-écolos et durables.
Applications de ces méthodes aux problématiques socio-environnementales
Méthodes appliquées aux défis socio-écolos et durables.
Thèmes
Modélisation mathématique et informatique à base d’agents
La modélisation mathématique et informatique est devenue un outil central pour analyser les enjeux contemporains, notamment en santé, climat et développement durable. Ce thème mobilise les expertises de l’unité en systèmes dynamiques, associant modèles mathématiques et informatiques, afin de produire et diffuser des connaissances et de développer des approches de modélisation adaptées aux problématiques du développement durable, en s’appuyant sur des expertises complémentaires.
PROCEDURES
Verrous scientifiques
Les principaux verrous de la modélisation mathématique et informatique à base d’agents concernent la complexité des systèmes, les coûts de calcul, l’intégration multi-échelles et le manque de données fiables. Leur dépassement repose sur le développement de nouvelles méthodes de modélisation, d’optimisation et de couplage, ainsi que sur des approches innovantes de low-data science et des outils plus accessibles, afin d’améliorer la robustesse et l’adoption de ces modèles.
01
Verrous conceptuels
Nouvelles méthodes pour modéliser des systèmes complexes.
02
Verrous techniques
Optimisation et accessibilité des modèles
03
Absence des données
Méthodes alternatives face au manque de données.
Applications & Impacts
Dynamique urbaine, trafic et pollution
Ressources en eau, ressources alimentaires, pêcheries
Dynamique urbaine, trafic et pollution
Dynamique urbaine, trafic et pollution
Le développement rapide des villes du Sud génère un besoin de planification et de projection que les décideurs locaux n’ont pas toujours les moyens techniques, humains et financiers de mettre en œuvre. UMMISCO, dans ses différents centres, s’attache à produire des outils et des modèles destinés à comprendre et à prédire la mobilité résidentielle, à améliorer les réseaux de transport ou à tenter de réduire l’impact de la pollution sur les habitants. Par exemple, un workpackage du projet I-Maroc9 est consacré à la modélisation de la mobilité urbaine et a pour objectif de proposer des solutions de réorganisation et d’optimisation des réseaux de transport en commun (bus et grands taxis) de Marrakech (Laatabi 2024). La modélisation de trafic routier et de la diffusion de la pollution qu’il engendre est également au cœur des projets d’interface tangible de type HoanKiemAir du thème 4 (Pham et al. 2020). Enfin, un projet comme l’ANR ESCAPE se focalise sur les stratégies d’évacuation de population à large échelle dans un contexte de risque (inondation, explosion d’usines, etc.) en s’attaquant au verrou que constitue la simulation de trafic mixte (voiture/moto comme au Vietnam), dans lequel les usagers ne vont pas forcément suivre les règles de circulation (Saval 2023). Une utilisation de ce plugin a concerné l’étude de stratégies d’évacuation dans un quartier de Hanoi (Chapuis et al. 2022).
Ressources en eau, ressources alimentaires, pêcheries
Ressources en eau, ressources alimentaires, pêcheries. La production de ressources alimentaires et la pérennité des ressources en eau sont menacées par le développement des activités humaines et par les effets du changement climatique. Ces problématiques sont abordées dans les centres de nos différents partenaires : systèmes agro-sylvopastoraux sahéliens dans un contexte de changement climatique en Afrique de l’Ouest, bio-économie des pêches au Sénégal, Afrique du Nord et Vietnam (Brochier et al. 2021) : identification des conditions pour augmenter le Maximum Sustainable Yield (Nguyen et al., soumis), étude du placement optimal des Aires Marines Protégées (Ghouali 2022). Un projet sur le développement de la pêche à l’anchois durable et équitable au large et
l’optimisation des chaînes de valeurs près de l’île de Phu Quoc au large du Delta du Mékong vient d’être déposé dans le cadre d’un financement du Global Centre on Biodiversity for Climate (GCBC). Le delta du fleuve Rouge dont la zone centrale est la région de Bac Hung Hai (Delta du Fleuve Rouge) dans le nord
du Vietnam, grande région agricole irriguée par un important réseau de canaux est également un terrain d’étude des chercheurs de l’unité dans le cadre du LMI ACROSS8, associé depuis 2021 à UMMISCO. L’étude des problématiques d’alimentation en eau de ce vaste système est abordée à travers des approches de modélisation hybride entre modèles mathématiques (décrivant le processus hydrodynamique du système) et modèles à base d’agents (décrivant les comportements et les interactions des acteurs du système), permettant d’aborder avec toute la richesse nécessaire les aspects multiples liés à la gestion durable et participative des systèmes d’irrigation (Chien 2018).
Dynamique urbaine, trafic et pollution
Le développement rapide des villes du Sud génère un besoin de planification et de projection que les décideurs locaux n’ont pas toujours les moyens techniques, humains et financiers de mettre en œuvre. UMMISCO, dans ses différents centres, s’attache à produire des outils et des modèles destinés à comprendre et prédire la mobilité résidentielle, à améliorer les réseaux de transports ou à tenter de réduire l’impact de la pollution sur les habitants. Par exemple, un workpackage du projet I-Maroc9 est consacré à la modélisation de la mobilité urbaine et a pour objectif de proposer des solutions de réorganisation et d’optimisation des réseaux de transport en commun (bus et grands taxis) de Marrakech (Laatabi 2024). La modélisation de trafic routier et de la diffusion de la pollution qu’il engendre est également au cœur des projets d’interface tangible de type HoanKiemAir du thème 4 (Pham et al. 2020). Enfin, un projet comme l’ANR ESCAPE se focalise sur les stratégies d’évacuation de populations à large échelle dans un contexte de risque (inondation, explosion d’usines, etc.) en s’attaquant au verrou que constitue la simulation de trafic mixte (voiture/moto comme au Vietnam), dans lequel les usagers ne vont pas forcément suivre les règles de circulation (Saval 2023). Une utilisation de ce plugin a concerné l’étude de stratégies d’évacuation dans un quartier de Hanoi (Chapuis et al. 2022).
Illustration Interactive du Thème
Animation
L’animation scientifique de ce thème aura pour objectif de favoriser et fluidifier les échanges entre des chercheurs de différentes disciplines ou différents centres géographiques. Il financera des projets transdisciplinaires ou inter centres (par exemple, collaboration Maroc-Vietnam sur la dynamique urbaine, Sénégal-Maroc sur le contrôle optimal) à travers un appel à projets annuel en coordination avec les autres thèmes. Il mettra aussi l’accent sur des activités concrètes, par exemple l’organisation de coding-camps pour rassembler à la fois les communautés de développeurs et d’utilisateurs de la plateforme GAMA. Il participera également à la dissémination des savoirs via des formations (Master, PDI) et séminaires avec les différents partenaires de l’unité. Enfin, il mettra en place un cycle de séminaires transdisciplinaires afin de comparer comment un même problème peut être abordé de différents points de vue et avec différentes méthodologies (mathématiques, informatique, IA, sociologie, épistémologie).
