Axe : Systèmes intelligents et aide à la décision.

Équipe : Modélisation, simulation et systèmes complexes

Le monde qui nous entoure démontre chaque jour sa grande diversité et sa complexité. Les systèmes complexes se rencontrent fréquemment dans la nature et dans les sociétés humaines et ils relèvent de domaines aussi variés que la biologie, la sociologie, l'informatique, la physique, la santé, la logistique... Ils constituent le sujet d'étude central de notre équipe. Ils sont composés d'un grand nombre d'entités en interactions dans un environnement dans lequel la dynamique des interactions fait apparaître des propriétés au niveau du système pris dans sa globalité, propriétés qui ne sont pas directement déductibles de l'étude des entités qui le constituent. Nous devons donc prendre en compte des éléments comme l'ouverture, l'instabilité, la non-linéarité, le flou, le désordre, le chaos, l'incertain, l'ambiguïté ...
Notre démarche scientifique globale repose sur la prise en compte et la formalisation d'éléments comme : les interactions, les pro-actions et les rétro-actions, les organisations, l'évolution, la globalité ... Elle prend corps dans un processus de modélisation, qui part souvent de modèles qualitatifs mettant en inter-relation les différents éléments jusqu'à la construction de modèles dynamiques et quantifiés opérationnels et "computables" s'inscrivant dans une simulation.
Notre approche est contructiviste. Elle se déroule de façon incrémentale en plusieurs étapes avec des éventuels retours en arrière : observation du système par divers observateurs et sous des angles différents ; analyse des interactions et du réseau de boucles de rétroaction ; modélisation en prenant en considération les enseignements issus de la dynamique du système enfin simulation et confrontation au réel. Le système est alors étudié en fonction des trois aspects principaux suivants :
  • Structurel, cela consiste à examiner la structure du système, ses composants et leurs inter-relations. C'est la structure et les interactions qui dominent dans cette vision.
  • Fonctionnel, quelle est la fonction du système et que fait-il, comment interagit-il avec son environnement ?
  • Dynamique, c'est la prise en compte de la trajectoire du système qui est doté éventuellement de capacités d'adaptation, d'une mémoire et capable d'auto-organisation.
Avec pour objectifs principaux :
  • Comprendre et expliquer le fonctionnement et l'organisation de systèmes complexes ;
  • Progresser dans l'analyse systémique ;
  • Déterminer de nouvelle approche algorithmique reposant sur des systèmes complexes.

Thémes de recherche personnels

  • Changement d'échelle dans les systèmes naturels complexes ;
  • Détection et réification d'organisations dans les systèmes complexes ;
  • Méthodes heuristiques bio-inspirées ;
  • Répartition dynamique ;
  • Propagation-diffusion dans les grand graphes d'interactions.

Domaines d'application

  • Modélisation d'écosystémes ;
  • Gestion du risque ;
  • Épidémiologie ;
  • Distribution automatique ;
  • Modélisation de flux.

Projets en cours

  • Maladies nosocomiales : sur les traces d'un pyo.
  • Gestion du risque :
    • Information des populations par des moyens mobiles ;
    • Modélisation des flux en cas d'évacuation.
  • Taxis collectifs.
  • GIS CHRIS : Pôle d'excellence scientifique et technique sur l'emploi des NTIC au service du management des connaissances des systèmes d'information ;

Encadrement

  • Antoine Dutot "Distribution dynamique adaptative par des mécanismes d'intelligence collective -- Détection d'organisations par des techniques de collaboration et de compétition." Thèse soutenue le 9 décembre 2005. Directeur de thèse Alain Cardon.
  • Julien Franzolini Thèse CIFRE en collaboration avec la CODAH démarré en septembre 2006.Directeur de thèse Frédéric Guinand
  • Michel Nabba Thèse CIFRE en collaboration avec la CODAH démarré en septembre 2006.Directeur de thèse Cyrille Bertelle