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Forum 'Emplois' - Sujet créé le 2008-08-12
Proposition de thèse Cirad 2008
UPR 78 « Risque Environnemental lié au Recyclage » (Dép. Persyst)
BP 20, 97408 Saint-Denis Cedex 9, La Réunion
« Modélisation de l'activité humaine et pilotage des flux de matières dans les systèmes de production agricoles – Application au recyclage de coproduits organiques »
La représentation des pratiques des agriculteurs dans les modèles de simulation de systèmes de production agricoles est jugé indispensable pour évaluer ces systèmes vis-à-vis du développement durable. En effet, c'est en représentant du mieux possible ce qui est effectivement fait, quand et comment cela est fait, que l'on pourra en simuler les impacts de façon réaliste (e.g., consommation de ressources, émissions polluantes) et, en retour, apprécier l'influence du contexte ainsi modifié sur les pratiques elles-mêmes. Or, cette prise en compte des pratiques, notamment dans un cadre dynamique, est le point manquant dans la quasi-totalité des modèles d'aide à la décision en agriculture existant à ce jour.
Objectifs :
1. Développer un cadre conceptuel (ontologie) de modélisation de l'action dans son interaction avec les processus biophysiques qu'elle détermine ; préciser notamment les concepts relatifs à la coordination explicite et implicite entre acteurs, la localisation spatiale des activités, la structure physique du cadre de travail (notion d'« affordance ») et la relation entre les concepts d'agent et d'action.
2. Développer un cadre formel (formalisme) au regard de ces nouveaux concepts et relations en envisageant, notamment, le recours à la Logique pour simuler dynamiquement le raisonnement sur le comportement des acteurs.
3. Tester l'application de cette structure de représentation (ontologie + formalisme) à la simulation dynamique de systèmes de production agricoles considérés à différentes échelles spatio-temporelles (atelier, exploitation, groupe d'exploitations, filière) en relation avec l'objectif d'évaluation environnementale multicritères de ces systèmes ; on s'intéressera notamment à la granularité de la représentation, la simulation de l'anticipation des acteurs, l'émergence de comportements adaptatifs.
4. Analyser par simulation le fonctionnement de quelques systèmes de production et d'en déduire des enseignements pratiques pour aider à leur gestion opérationnelle durable.
Méthodologie :
Cette thèse de modélisation à visée méthodologique en Intelligence artificielle ou disciplines connexes (RO, ergonomie, mathématiques discrètes...) sera réalisée en collaboration étroite, d'une part, avec des équipes impliquées dans la modélisation de systèmes de production agricoles (Inra, UR BIA, Toulouse) et la gestion de ressources (Cirad, UR Green, Montpellier), d'autre part, avec des agronomes ou géochimistes (Cirad, Inra, IRD).
La recherche comprendra quatre étapes principales liées par de nombreuses rétroactions :
1. Ontologie – Synthèse bibliographique d'approches de différentes disciplines (sciences humaines et sociales, sciences de gestion, sciences cognitives, intelligence artificielle) sur les théories de l'action (planifiée, située) et de la coordination. Identification des concepts pertinents et mise en relation avec l'expertise d'agronomes sur les pratiques agricoles et les modèles d'« action » réalisés pour les décrire dans le cas de systèmes basés sur le recyclage de déchets ou coproduits organiques.
2. Formalisme – Mathématisation et implémentation informatique de l'ontologie obtenue en (1) en s'inspirant d'approches issues des systèmes dynamiques hybrides, à événements discrets, multi-agents, de la logique et de l'intelligence artificielle (planification, raisonnement temporel).
3. Application – Mise en œuvre de la structure de représentation issue de (1) et (2) sur des cas concrets étudiés dans le cadre de projets interdisciplinaires actuels (gestion des effluents d'élevage à la Réunion et en Bretagne) ou envisagés à court terme (recyclage de déchets en agriculture péri-urbaine à Madagascar ou au Vietnam) ; construction de modèles de simulation de ces systèmes.
4. Analyse de systèmes de production – Simulation des cas visés en (3) selon différents scénarios de gestion élaborés par des agronomes ; validation à dires d'experts ; confrontation des enseignements tirés des simulations avec les modes de gestion durable envisageables en pratique.
Article en relation avec le sujet :
Guerrin F., 2008. Dynamic simulation of action at operations level. Journal of Autonomous Agents and Multi-Agents Systems, (in press).
Contacts :
Directeur de thèse : François Guerrin (francois.guerrin@cirad.fr)
Cirad - UPR 78 - Risque Environnemental lié au Recyclage
BP 20 - 97408 Saint-Denis Messag. Cedex 09 - La Réunion (F)
Tel. 02 62 52 81 14 - Fax 02 62 52 80 21
http://www.cirad.fr/ur/index.php/recyclage_risque
Co-directeur de thèse : Rémy Courdier (remy.courdier@univ-reunion.fr)
Institut de recherches en informatique et mathématiques appliquées, Université de la Réunion, Saint-Denis
http://personnel.univ-reunion.fr/courdier
UPR 78 « Risque Environnemental lié au Recyclage » (Dép. Persyst)
BP 20, 97408 Saint-Denis Cedex 9, La Réunion
« Modélisation de l'activité humaine et pilotage des flux de matières dans les systèmes de production agricoles – Application au recyclage de coproduits organiques »
La représentation des pratiques des agriculteurs dans les modèles de simulation de systèmes de production agricoles est jugé indispensable pour évaluer ces systèmes vis-à-vis du développement durable. En effet, c'est en représentant du mieux possible ce qui est effectivement fait, quand et comment cela est fait, que l'on pourra en simuler les impacts de façon réaliste (e.g., consommation de ressources, émissions polluantes) et, en retour, apprécier l'influence du contexte ainsi modifié sur les pratiques elles-mêmes. Or, cette prise en compte des pratiques, notamment dans un cadre dynamique, est le point manquant dans la quasi-totalité des modèles d'aide à la décision en agriculture existant à ce jour.
Objectifs :
1. Développer un cadre conceptuel (ontologie) de modélisation de l'action dans son interaction avec les processus biophysiques qu'elle détermine ; préciser notamment les concepts relatifs à la coordination explicite et implicite entre acteurs, la localisation spatiale des activités, la structure physique du cadre de travail (notion d'« affordance ») et la relation entre les concepts d'agent et d'action.
2. Développer un cadre formel (formalisme) au regard de ces nouveaux concepts et relations en envisageant, notamment, le recours à la Logique pour simuler dynamiquement le raisonnement sur le comportement des acteurs.
3. Tester l'application de cette structure de représentation (ontologie + formalisme) à la simulation dynamique de systèmes de production agricoles considérés à différentes échelles spatio-temporelles (atelier, exploitation, groupe d'exploitations, filière) en relation avec l'objectif d'évaluation environnementale multicritères de ces systèmes ; on s'intéressera notamment à la granularité de la représentation, la simulation de l'anticipation des acteurs, l'émergence de comportements adaptatifs.
4. Analyser par simulation le fonctionnement de quelques systèmes de production et d'en déduire des enseignements pratiques pour aider à leur gestion opérationnelle durable.
Méthodologie :
Cette thèse de modélisation à visée méthodologique en Intelligence artificielle ou disciplines connexes (RO, ergonomie, mathématiques discrètes...) sera réalisée en collaboration étroite, d'une part, avec des équipes impliquées dans la modélisation de systèmes de production agricoles (Inra, UR BIA, Toulouse) et la gestion de ressources (Cirad, UR Green, Montpellier), d'autre part, avec des agronomes ou géochimistes (Cirad, Inra, IRD).
La recherche comprendra quatre étapes principales liées par de nombreuses rétroactions :
1. Ontologie – Synthèse bibliographique d'approches de différentes disciplines (sciences humaines et sociales, sciences de gestion, sciences cognitives, intelligence artificielle) sur les théories de l'action (planifiée, située) et de la coordination. Identification des concepts pertinents et mise en relation avec l'expertise d'agronomes sur les pratiques agricoles et les modèles d'« action » réalisés pour les décrire dans le cas de systèmes basés sur le recyclage de déchets ou coproduits organiques.
2. Formalisme – Mathématisation et implémentation informatique de l'ontologie obtenue en (1) en s'inspirant d'approches issues des systèmes dynamiques hybrides, à événements discrets, multi-agents, de la logique et de l'intelligence artificielle (planification, raisonnement temporel).
3. Application – Mise en œuvre de la structure de représentation issue de (1) et (2) sur des cas concrets étudiés dans le cadre de projets interdisciplinaires actuels (gestion des effluents d'élevage à la Réunion et en Bretagne) ou envisagés à court terme (recyclage de déchets en agriculture péri-urbaine à Madagascar ou au Vietnam) ; construction de modèles de simulation de ces systèmes.
4. Analyse de systèmes de production – Simulation des cas visés en (3) selon différents scénarios de gestion élaborés par des agronomes ; validation à dires d'experts ; confrontation des enseignements tirés des simulations avec les modes de gestion durable envisageables en pratique.
Article en relation avec le sujet :
Guerrin F., 2008. Dynamic simulation of action at operations level. Journal of Autonomous Agents and Multi-Agents Systems, (in press).
Contacts :
Directeur de thèse : François Guerrin (francois.guerrin@cirad.fr)
Cirad - UPR 78 - Risque Environnemental lié au Recyclage
BP 20 - 97408 Saint-Denis Messag. Cedex 09 - La Réunion (F)
Tel. 02 62 52 81 14 - Fax 02 62 52 80 21
http://www.cirad.fr/ur/index.php/recyclage_risque
Co-directeur de thèse : Rémy Courdier (remy.courdier@univ-reunion.fr)
Institut de recherches en informatique et mathématiques appliquées, Université de la Réunion, Saint-Denis
http://personnel.univ-reunion.fr/courdier