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Ces recherches sont souvent menées à travers la participation à des projets de recherche pluridisciplinaires, intégrant des partenaires agronomes, écologues, biologistes, gestionnaires, économistes, sociologues, ergonomes, etc., et des acteurs du monde agricole et environnemental (agences spatiales, agences environnementales, centres de prévision météorologique, centres de gestion, instituts techniques, chambres d'agriculture, agriculteurs, etc.), qui visent à faire le relais entre les recherches menées et les questions finalisées. Au sein de ces projets, les membres de l'équipe sont souvent amenés à jouer un rôle important dans la co-construction des problèmes abordés.&nbsp; Enfin, les membres de l'équipe sont aussi sollicités sur la base de leurs compétences méthodologiques pour participer ponctuellement à des projets finalisés liés moins directement à la gestion des agro-écosystèmes.<br><br>Afin de faire connaître et reconnaître au sein de l'INRA, et plus largement de la communauté recherche et développement du monde agricole, la spécificité et l'intérêt de l'offre méthodologique proposée par l'équipe sur les aspects gestion des agro-écosystèmes, la participation à des projets finalisés se traduit souvent par le développement de prototypes informatiques de démonstration des méthodes développées.&nbsp; Au delà de ces applications, l'équipe vise aussi à développer des outils logiciels génériques, permettant d'enrichir la "&nbsp;boite à outils&nbsp;" des modélisateurs sur les aspects liés à l'analyse et la conduite des agro-écosystèmes. Cette activité de développement est réalisée grâce à la présence d'ingénieurs informaticiens au sein de l'équipe.
 
Ces recherches sont souvent menées à travers la participation à des projets de recherche pluridisciplinaires, intégrant des partenaires agronomes, écologues, biologistes, gestionnaires, économistes, sociologues, ergonomes, etc., et des acteurs du monde agricole et environnemental (agences spatiales, agences environnementales, centres de prévision météorologique, centres de gestion, instituts techniques, chambres d'agriculture, agriculteurs, etc.), qui visent à faire le relais entre les recherches menées et les questions finalisées. Au sein de ces projets, les membres de l'équipe sont souvent amenés à jouer un rôle important dans la co-construction des problèmes abordés.&nbsp; Enfin, les membres de l'équipe sont aussi sollicités sur la base de leurs compétences méthodologiques pour participer ponctuellement à des projets finalisés liés moins directement à la gestion des agro-écosystèmes.<br><br>Afin de faire connaître et reconnaître au sein de l'INRA, et plus largement de la communauté recherche et développement du monde agricole, la spécificité et l'intérêt de l'offre méthodologique proposée par l'équipe sur les aspects gestion des agro-écosystèmes, la participation à des projets finalisés se traduit souvent par le développement de prototypes informatiques de démonstration des méthodes développées.&nbsp; Au delà de ces applications, l'équipe vise aussi à développer des outils logiciels génériques, permettant d'enrichir la "&nbsp;boite à outils&nbsp;" des modélisateurs sur les aspects liés à l'analyse et la conduite des agro-écosystèmes. Cette activité de développement est réalisée grâce à la présence d'ingénieurs informaticiens au sein de l'équipe.
  
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Version du 2 septembre 2009 à 16:56

Modélisation des Agro-écosystèmes et Décision (MAD)

L'équipe a pour objectif de développer des modèles et des méthodes mathématiques et informatiques permettant de répondre aux problèmes d'analyse et de conduite des agro-écosystèmes.

Des exigences croissantes en termes de compétitivité économique, de respect de l'environnement et de protection des ressources sont demandées à l'agriculture. Cela rend nécessaire des recherches sur des organisations et des modes de gestion innovants des agro-écosystèmes adaptés au contexte évolutif des marchés (prix et souhaits des consommateurs) et de la réglementation agri-environnementale. D'autre part, le contexte de changements globaux (évolution démographique, climat, atmosphère, pathologies, etc.) imprime un rythme nouveau aux problématiques environnementales. Un effort de recherche est nécessaire pour d'une part mieux comprendre, prévoir et maîtriser les activités agricoles ou sylvicoles et leurs influences sur la dynamique des agro-écosystèmes concernés, mais aussi pour conserver ou restaurer, tout en continuant d'exploiter les écosystèmes plus extensivement gérés.

L'augmentation des capacités informatiques de modélisation et de simulation, la diffusion accélérée de techniques modernes génératrices de masses de données spatio-temporelles de nature et d'échelle différentes (instrumentation de terrain, télédétection, SIG etc.) appelle à la conception de nouveaux moyens d'analyse et de conduite des agro-écosystèmes.

L'équipe MAD, issue de la fusion en janvier 2005 au sein de l'unité BIA Toulouse des deux équipes "Méthodes mathématiques et informatiques pour la décision" (Décision) et "Modélisation des grands systèmes : étude statistique des changements d'échelle" (Modélisation), vise à recentrer les travaux de recherche autour de la gestion des agro-écosystèmes. Cette fusion permet de profiter de la pluri-disciplinarité intelligence artificielle / statistique du nouveau groupe constitué pour répondre plus efficacement aux nombreuses sollicitations dont les deux équipes étaient l'objet.


Cette création d'équipe s'inscrit dans un contexte scientifique de développement de la modélisation pour l'aide à la conduite des agro-écosystèmes chez nos partenaires de la recherche et du développement dans le monde agricole.  C'est particulièrement le cas pour le CIRAD (avec par exemple l'UR Green et le projet Cormas, l'UPR Relier ou encore l'action transversale INRA-CIRAD "Aide à la décision"), pour l'IRD (avec l'Atelier Modélisation Environnement) ou le CEMAGREF (Laboratoire d'Ingénierie pour les Systèmes Complexes). Au sein des instituts techniques, cette prise de conscience plus récente se traduit entre autres aujourd'hui par la co-construction de la plate-forme et du club modélisation par l'INRA et les ICTA, dans lesquelles l'équipe est fortement impliquée.

Le besoin d'innovation en terme de gestion des agro-écosystèmes, depuis l'échelle de la parcelle à celle du territoire, en passant par les niveaux de l'exploitation agricole et celui du petit bassin versant, de la décision individuelle à la gestion collective, pour des horizons temporels allant de la journée à plusieurs décennies. Une caractéristique de cette problématique est la grande complexité des différents phénomènes mis en jeu.  L'apport des disciplines mathématiques et informatiques, en particulier les sciences de la décision, du traitement de l'information, de l'analyse de données et de la modélisation statistique apparaît alors comme crucial pour y faire face.

L'activité de recherche de l'équipe se structure selon deux niveaux.

A la base de l'activité de recherche, des développement méthodologiques sont menés dans les deux disciplines scientifiques intelligence artificielle et statistique, en relation étroite avec le milieu universitaire. On peut citer en particulier les travaux sur la décision qualitative, les processus décisionnels de Markov, les agents intelligents et systèmes multi-agents, l'apprentissage par renforcement, la statistique spatiale, les modèles à effets aléatoires.


A un second niveau, se situent les développements méthodologiques sur la thématique finalisée de l'équipe, la gestion des agro-écosystèmes.

Les développements menés par les membres de l'équipe portent principalement sur les trois thèmes suivants (voir descriptions détaillées des activités) :

  •  Modélisation et simulation de systèmes de production agricoles. Développer de nouvelles méthodes informatiques de représentation, de modélisation et de simulation de la conduite des systèmes de production agricole.  
  • Conception de stratégies de gestion des agro-ecosystèmes. Développer des modèles et méthodes mathématiques et informatiques permettant de répondre aux problèmes de planification et de conduite pour la gestion des agro-écosystèmes.
  • Approches spatialisées pour l'analyse et la conduite des agro-écosystèmes. Développer ou adapter des modèles et méthodes statistiques ou algorithmiques pour résumer des informations spatialisées ou représenter des processus spatio-temporels.

Ces recherches sont souvent menées à travers la participation à des projets de recherche pluridisciplinaires, intégrant des partenaires agronomes, écologues, biologistes, gestionnaires, économistes, sociologues, ergonomes, etc., et des acteurs du monde agricole et environnemental (agences spatiales, agences environnementales, centres de prévision météorologique, centres de gestion, instituts techniques, chambres d'agriculture, agriculteurs, etc.), qui visent à faire le relais entre les recherches menées et les questions finalisées. Au sein de ces projets, les membres de l'équipe sont souvent amenés à jouer un rôle important dans la co-construction des problèmes abordés.  Enfin, les membres de l'équipe sont aussi sollicités sur la base de leurs compétences méthodologiques pour participer ponctuellement à des projets finalisés liés moins directement à la gestion des agro-écosystèmes.

Afin de faire connaître et reconnaître au sein de l'INRA, et plus largement de la communauté recherche et développement du monde agricole, la spécificité et l'intérêt de l'offre méthodologique proposée par l'équipe sur les aspects gestion des agro-écosystèmes, la participation à des projets finalisés se traduit souvent par le développement de prototypes informatiques de démonstration des méthodes développées.  Au delà de ces applications, l'équipe vise aussi à développer des outils logiciels génériques, permettant d'enrichir la " boite à outils " des modélisateurs sur les aspects liés à l'analyse et la conduite des agro-écosystèmes. Cette activité de développement est réalisée grâce à la présence d'ingénieurs informaticiens au sein de l'équipe.

Publications 2005-09 de l'équipe MAD

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