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Largouët Christine, clargoue@irisa.fr
Mots-clés
Intelligence artificielle, automates, Représentation des connaissances, Logique temporelle, Model-checking, Aide à la décision, Ecosystèmes
Description
La modélisation des écosystèmes consiste à représenter des systèmes complexes, de grande taille, qui possèdent la particularité de comporter plusieurs entités interagissant (systèmes biologiques, activités humaines éventuellement contrôlables, occurrences de phénomènes climatiques). Il est aujourd’hui important de pouvoir suivre, de manière interactive, le comportement de ces écosystèmes afin de prendre les décisions les plus pertinentes vis-à-vis de leur préservation. Des approches de type “intelligence artificielle” constituent une alternative aux modèles numériques, lourds mais classiquement utilisés en écologie, pour représenter ces systèmes dont les données sont parfois incomplètes ou difficiles à acquérir.
L’originalité de ce travail consiste à utiliser les outils de model-checking afin de représenter un écosystème, évoluant dans le temps, et dont l’un des composants, au moins, possède une dynamique spatiale. Une première étape consiste à vérifier l’adéquation des automates temporisés à cette modélisation mais également d’explorer les nouveaux outils de “model-checking spatial” dédiés aux systèmes concurrents et temps-réel.
L’écosystème est composé dans un premier temps de deux composants principaux: le paysage et un modèle biologique de deux espèces d’insectes (proie-prédateur). Le travail consiste à proposer une méthode permettant de représenter le système biologique, le paysage décomposé en unités de gestion et leurs interactions à l’aide du formalisme proposé. Le modèle crée est ensuite exploité par des outils de model-checking afin de tester la diffusion des espèces sur le territoire à partir de différents scénarios d’organisation du paysage. Une étude des differents langages de spécification portant sur les systèmes concurrents permettra de définir celui qui apparait comme le plus adapté pour répondre aux différentes interrogations des écologues sur la dynamique spatiale du processus modélisé.
Ce travail, réalisé en collaboration avec des chercheurs de l’INRA (équipe EGI, site du Rheu), a pour objectif écologique de proposer des scénarios de paysages visant à optimiser la production des cultures, le contrôle des nuisibles, la réduction des pesticides, les revenus de l’agriculteur.
Une étude similaire, sur les même données, à l’aide d’un modèle entièrement numérique aura lieu dans le même temps à l’INRA. Une comparaison entre ces deux méthodes sera finalement effectuée.
