Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://ww

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/318115999 Un meta-modèle multi-monde et multi-échelle pour la simulation à base d’agents de systèmes complexes présentant des phénomènes historiques et géographiques : Application à l’étude... Thesis · March 2017 CITATIONS 0 READS 866 1 author: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: SimMasto View project Medical Imaging and Artificial Intelligence View project Pape Adama Mboup Cheikh Anta Diop University, Dakar 7 PUBLICATIONS 4 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Pape Adama Mboup on 20 July 2017. The user has requested enhancement of the downloaded file. Université Cheikh Anta Diop de Dakar Faculté des Sciences et Techniques École doctorale Mathématique-Informatique Thèse de Doctorat Titre : Un meta-modèle multi-monde et multi-échelle pour la simulation à base d’agents de systèmes complexes présentant des phénomènes historiques et géographiques : Application à l’étude de la diffusion du rat noir au Sénégal Présentée par Pape Adama MBOUP pour obtenir le grade de Docteur en Informatique Soutenue publiquement le 17 mars 2017 devant le jury composé de : Président : Hamidou Dathe Professeur UCAD Rapporteurs : Christophe Cambier Maitre de Conférences, HDR UPMC, Paris, France Jean-Pierre Müller HDR CIRAD, Montpellier, France Examinateur : Alassane Bah Maitre de Conférences CAMES UCAD Directeur de thèse : Karim Konaté Maitre de Conférences CAMES UCAD Co-Directeur de thèse : Jean Le Fur Chargé de recherche IRD, Montpellier, France ii Remerciements Après avoir remercié Allah Le créateur de l’Univers et prié sur son Prophète Mouhammad paix et salut sur lui, je remercie mon Père Tafsir Balla Mboup et ma Mère Oumy Thioune. Je tiens à remercier : Monsieur Jean Le Fur, mon co-directeur de thèse, pour la confiance qu’il a portée en ma modeste personne en me proposant cette thèse, en m’encadrant et en me donnant la liberté de la mener à bien. Je le remercie vivement pour sa disponibilité, son sens de l’écoute, son efficacité dans ses remarques et orientations, ses conseils et encouragements, ses corrections ainsi pour tout son soutien permanent malgré la distance géographique qui nous a souvent séparé ; Monsieur Karim Konaté, mon directeur de thèse, pour la confiance qu’il a lui aussi portée en ma modeste personne en acceptant d’être mon directeur de thèse et en me donnant la liberté de la mener à bien. Merci pour ses remarques pertinentes, ses corrections, ses conseils, pour m’avoir encouragé et soutenu pour le bon déroulement de ce travail ; Monsieur Jacques Ferber et Monsieur Fabien Michel du Laboratoire d’Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM) pour s'être penché avec attention sur mon travail. Merci particulière à Jacques Ferber qui m’a donné le terme "monde" à la place du terme "système" ; Les membres du jury d’avoir accepté d’évaluer ce travail. Je commence par remercier sincèrement mes deux rapporteurs Monsieur Christophe Cambier et Monsieur Jean-Pierre Müller qui m’ont honoré en acceptant de juger en profondeur ma thèse. Je les remercie pour leurs remarques et suggestions pertinentes et précises pour améliorer la qualité du manuscrit. Puis, je remercie sincèrement le président du jury Monsieur Hamidou Dathe et l’examinateur Monsieur Alassane Bah pour leur disponibilité et l’intérêt qu’ils ont porté à évaluer mon travail ; Tous les enseignants et professeurs, durant toutes mes études au Sénégal ou ailleurs, qui m’ont prodigué la formation indispensable à la réussite de ce travail, Je remercie particulièrement les professeurs de la faculté des sciences et techniques de l’université Cheikh Anta Diop de Dakar (et ceux qui ont contribué ou qui contribuent à la formation BioMathématique- BioInformatique) ainsi que l’ensemble de son personnel administratif ; Toute l’équipe du laboratoire BIOPASS de Dakar et toute l’équipe du CBGP de Montpellier pour leur accueil chaleureux et leur hospitalité. Merci particulièrement à Christophe Amidi Diagne pour ses corrections et pertinentes suggestions durant la rédaction de ce manuscrit ; Toutes les personnes dont les conversations sur l'informatique, les mathématiques en général, les systèmes complexes ou les systèmes biologiques m'ont stimulé ou inspiré ; iii Le Service de Coopération et d’Action Culturelle (SCAC) de l’ambassade de France au Sénégal pour m’avoir octroyé une bourse de mobilité pour financer mes séjours ainsi que les frais pédagogiques à Montpellier et en Tunisie ; Tout mon entourage, mes amis, tous ceux et toutes celles qui m’ont apporté de près ou de loin, leurs précieux concours ; Mes parents, mes frères et mes sœurs qui m'ont encouragé et soutenu aussi bien pour la réalisation de cette thèse que sur toutes les autres étapes de ma vie. Je les remercie et leur rends un hommage spécial pour leur affection et leur considération. Enfin une pensée va à l’endroit de mes grands-parents, oncles et tantes. iv A mon bien aimé papa Tafsir Balla Mboup ; A ma bien aimée maman Oumy Thioune ; A mes futures épouses et enfants ( in cha Allah ) ; A tous mes frères et sœurs qui m’aiment tant et que j’aime tant ; A ma maman Khady Anta Thioune qui prenait soin de nous lorsqu’on était enfant ; A ma grand-mère Adji Ngoma Dieng et sa famille qui m’ont hébergé avec hospitalité après l’obtention de mon bac ; A tous mes parents et amis. N v vi Résumé La problématique générale de cette thèse concerne la modélisation et la simulation d’un système complexe présentant des phénomènes historiques et géographiques à plusieurs échelles d’espace et de temps. Le modèle présenté vise particulièrement à simuler l’histoire (sur un siècle) de la diffusion (par le transport humain) du rat noir (Rattus Rattus) au Sénégal, des comptoirs coloniaux (extrême ouest) à l’intérieur de la ville de Kédougou (extrême est). Il conduit à une diffusion simultanément représentée sur 3 niveaux d’échelles spatiales et temporelles différentes et d’environnements qui se construisent au fil du temps à partir de données pluridisciplinaires. Cette thèse s’inscrit dans la problématique plus vaste de modélisation multi-échelle dans les systèmes multi-agents. Elle répond au besoin d’outils dans ce domaine, en proposant un meta-modèle multi-agent, multi-monde et multi-échelle, couplé à une approche orientée connaissances et événements et les algorithmes qui lui sont associés. Ceci permet une bonne représentation de phénomènes multi-échelles faisant intervenir plusieurs types de disciplines telles que l’histoire, la géographie, la biologie ou encore l’écologie. Les mondes représentent des sous-modèles complets et autonomes. Ils disposent chacun de leurs propres échelles spatiale et temporelle et un environnement qui peut se construire et se mettre à jour au fil du temps à partir de données appréhendées sous forme d’événements historiques. Les mondes représentés sont emboîtés : un monde peut être un sous-modèle représentant une partie d’un autre monde au sein de laquelle on souhaite entrer plus en détail tout en prenant en compte le fait que les mondes s’alimentent mutuellement. L’emboîtement est effectué en cascade : la simulation d’un premier monde peut démarrer avant les autres, puis, après un certain temps de simulation, une deuxième simulation pour un deuxième monde qui concerne une zone plus restreinte du premier monde démarre, avec des échelles spatiale et temporelle plus fines. Le processus peut être répété pour des échelles plus fines sans limitation formelle de nombre. Ce meta-modèle prend en compte l’interaction entre les mondes de deux façons : (1) les agents (transporteurs, pouvant transporter d’autre type d’agents) dans un monde, peuvent choisir des destinations dans d’autres mondes et s’y déplacer en passant par des itinéraires et par des portes inter-mondes. A l’arrivée dans un monde de destination, les agents s’adaptent au nouvel environnement et aux nouvelles échelles spatiale et temporelle ; (2) un agent dans un monde est capable de percevoir et d’agir sur les agents qui se trouvent dans son disque de perception (son voisinage sur l’espace continu), même s’ils se trouvent dans des mondes différents. Mots-clés : approche orientée connaissance, approche orientée événement, diffusion rat noir, environnement évolutif, géographie, histoire, modèle multi-échelle, modèle multi- monde, modèle multi-niveau, modélisation, pluridisciplinarité, porte, Sénégal, simulation, sous-modèle, systèmes multi-agents. vii Abstract The general problematic of this thesis concerns the modeling and simulation of complex systems with historical and geographical phenomena in several space and time scales. The model particularly aimed to simulate the history (over a century) of the diffusion (through human transport) of the black rat (Rattus Rattus) in Senegal, from colonial trading posts (extreme west) to the city of Kedougou (extreme east). It leads to a diffusion simultaneously represented in three different levels of spatial and temporal scales and environments that are built over time from multidisciplinary data. This thesis is part of the wider problematic of multi-scale modeling in agent-based model. It meets the need of tools in this field by proposing an agent-based meta-model, multi-worlds and multiscale, coupled with knowledge and event oriented approach as well as the algorithms associated with it. This approach allows a good representation of multiscale phenomena involving several types of disciplines such as history, geography, biology or ecology. Worlds represent complete and autonomous sub- models. They each have their own spatial and temporal scales and an environment that can be built and updated over time using uploads/Geographie/ these-pape-adama-mboup10.pdf