Mopeg:
Projet de thèse Mopeg:
Projet de thèse
Université de Montpellier II, Sciences et Techniques du Languedoc
Laboratoire d’Informatique de Robotique et de Micro-électronique de Montpellier
Institut de Recherche pour le Développement (IRD, ex Orstom)Auteur : Loïc Thibaut, ingénieur d’étude, IRD
Directeur : Jacques Ferber, professeur d’université, LIRMM
Encadrement : Jean Le Fur, chargé de recherches, IRD
Structure d’accueil : Centre National des Sciences Halieutique de Boussoura, République de Guinée
Sommaire
1. Objectif
2. Résultats attendus
3. Problématique
4. Démarche proposée pour la construction d'un modèle du SIH
5. Intervention dans le projet SIAP
6. Références
Construire un modèle réduit du Système d'Information Halieutique (SIH) développé au CNSHB. Il s'agira d'un modèle multi-agents se présentant sous la forme d’un outil logiciel permettant :
e.g., évaluer la qualité (pertinence, robustesse, pérennité) des indicateurs proposés par des simulations à long terme
e.g., tester de nouvelles procédures de restitution de l’information, visant à améliorer l'adaptabilité du système. A ce titreOn cherchera en particulier à mettre en œuvre les technologies de datawarehouse et de datamining sont prometteuses et pourront être évaluées à moindre coût.
e.g., au cours du temps de développement et d’utilisation du SIH, il y aura une évolution : (i) du secteur halieutique, (ii) des questions posées, (iii) des instruments que l’on peut utiliser pour traiter ces questions. Toute évolution du SIH est coûteuse. Dans la mesure où sa modification ne doit pas compromettre le fonctionnement opérationnel du SIH, un travail doit être mené pour assurer au SIH toute la flexibilité requise pour prendre en compte ces évolutions et conserver ainsi sa pertinence au cours du temps. Cette fonctionnalité implique de rechercher les procédures permettant à faible coût un dimensionnement dynamique du SIH. Le modèle réduit devra permettre de simuler de nouveaux développements et leur effet sans avoir à intervenir sur le SIH réel. Le simulateur permettra ainsi de tester à coût minime de multiples scénarios de dimensionnement ce qui est difficile à réaliser en grandeur réelle.
Le modèle réduit sera réalisé en utilisant des techniques de modélisationsimulation
multi-agents, particulièrement bien adaptées à l'étude des phénomènes
complexes. Ce travail est une composante du projet de modélisation qui seraMopeg, développé
par J. Le Fur en Guinée. Il bénéficiera du soutien de ce chercheur.
Dans le cadre de la mise en œuvre d'un observatoire des pêches en Guinée [Chavance et Diallo 95], la réalisation d'un Système d'Information Halieutique (SIH) a été entreprise. Il est constitué d'un système d'enquête qui assure la collecte des informations, d'une base de données et d'outils de traitement permettant leur restitution (par exemple, l'édition d'un bulletin statistique).
Toutefois, les quantités de données générées par le système d'information dépassent les capacités humaines d'analyse, il est donc essentiel de disposer d'outils d'analyse performants et de définir des indicateurs synthétiques. Cependant, la multiplicité des sources de variation laisse penser que de nombreux changements échappent aux indicateurs que l'on suit [Frawley 91]. Cette situation conduit à une sous-exploitation des données collectées. Il s'agit donc de concevoir des outils qui permettent d'extraire la connaissance pertinente de cette masse de données brutes.
La conception de tels outils est ardue. En effet, d'un point de vue systémique [De Rosnay 75], [Le Moigne 94], [Gayte 97], le SIH se situe à l'interface entre l'environnement observé - le système pêche et le système de gestion des pêches (i.e., les organisations humaines, privées ou publiques, dont l'objectif est l'aménagement, la valorisation ou la gestion de la pêche). Ces systèmes sont complexes et auto-adaptatifs [Le Fur 98] et la difficulté réside dans la prévision du comportement du système global: pêche, SIH, gestion de la pêche [Simon 91]. Pour atteindre leur objectif, les outils de restitution devront donc être adaptés à cet environnement complexe et faire preuve de robustesse aux changements.
Afin de concevoir ces outils, l'approche proposée consiste à élaborer un modèle
multi-agents [Ferber 95] du SIH, qui, associé à des modèles de l'exploitation de la pêche
et de la gestion de la pêche [Le Fur 97], constituera un atelier de simulation complet. Véritable
instrument d'étude et de compréhension du système global, cet atelier permettra de simuler
le fonctionnement du SIH, d'étudier son rôle et d'identifier la nature de l'information échangée
entre les sous-systèmes, dans le but d'évaluer et de valider les outils de restitution existant et
éventuellement d'en proposer de nouveaux.
4. Démarche proposée pour la construction d'un modèle du SIH
De la même manière que le SIH observe le système pêche réel, le modèle du SIH observera un système pêche virtuel, Mopeg. Mopeg est un modèle multi-agents de l'exploitation des ressources halieutiques développé dans le cadre du programme Mopeg, conjointement à un modèle du système de gestion de la pêche. Ces deux modèles, associés au modèle du SIH constitueront un modèle réduit de l'exploitation et de la gestion de la pêche en Guinée.
D'un point de vue fonctionnel, le SIH est caractérisé par quatre fonctions principales: l'acquisition des données, leur mémorisation, leur traitement, la communication (établissement des flux d'information entre les trois premières fonctions et l'extérieur). Le modèle proposé rendra compte de cette structure selon le schéma ci-après.
Figure 1: Principe de Construction du modèle de l'observatoire. On tentera de reproduire exactement l'existant. Ce modèle réduit permettra d'étudier de façon rapide et intensive les améliorations et modifications susceptibles d'améliorer l'observatoire réel.
L'acquisition des données sera modélisée par un système épiphyte [Giroux
94] qui collectera les données de Mopeg. Il sera constitué d'agents enquêteurs
dont le comportement sera calqué sur celui du personnel qui effectue les enquêtes réelles auprès
des pêcheurs. Les informations collectées seront stockées dans une base de données similaire
à celle du SIH réel. Les outils de restitution existants pourront ainsi être directement utilisés
sur ces corpus de données "artificielles", de la même manière que sur les données
réelles. Le traitement des données sera effectué par des objets (ou agents) outils qui restitueront
l'information à la demande des agents utilisateurs. Ces agents outils proposeront dans un premier temps
les mêmes supports de restitution que le SIH réel. Dans une deuxième étape, on cherchera
à concevoir un outil d'extraction automatisée de connaissances (Data Mining). Cet outil sera basé
sur les technologies d'apprentissage automatique et de modélisation multi-agents. Il explorera automatiquement
les bases de données du système d'information et exprimera de nouvelles lois (quantitatives ou qualitatives)
sur les données halieutiques- réelles ou simulées (voir exemple figure 2). Ces observations
conduiront à la définition de nouveaux outils de restitution (indicateurs), en collaboration avec
les spécialistes du domaine (biologistes, écologistes, socio-économistes). Leur intégration
à l'atelier de simulation permettra d'étudier la réaction du système global et d'évaluer
leur pertinence et leur robustesse.
Figure 2: Exemple d'écran d'interface du modèle de SIH: détection automatique de changement
dans les bases de données. Les méthodes développées et testées à
partir du modèle pourront être adaptées ensuite dans le SIH réel.
5.Intervention dans le projet SIAP
Cette réflexion sera supportée par des développements appliqués dans le cadre du projet SIAP (Système d'Information et d'Analyse sur les Pêches). L'objectif de SIAP est de mettre à la disposition des décideurs politiques des pays membres de la CSRP l'information requise pour la gestion, l'aménagement et le développement de leurs ressources marines et de leurs pêcheries. Un des résultats attendus du projet est l'élaboration d'un système informatique facilitant l'accès et la restitution de l'information utile aux décideurs. Ma contribution se déclinera en trois actions:
- Ces développements permettront d'acquérir une connaissance approfondie de la nature des données halieutiques et nourriront la réflexion sur les indicateurs à mettre en œuvre.
L'analyse des différentes approches mises en œuvre dans chaque pays, en ce qui concerne les données
collectées, les indicateurs choisis, les méthodologies appliquées contribuera à l'étude
générale de la fonction du système d'information dans le système global.
