Universités :

• Université de Fianarantsoa
• Sorbonne Université (cotutelle)

Ecoles doctorales :

• Ecole doctorale modélisation informatique (EDMI)
• Ecole doctorale - Informatique, télécommunications et électronique de Paris (ED130 - EDITE de Paris)

Membres du jury :

• Président du jury : Mamadou Kaba Traoré
• Examinateurs : Laetitia Bernard et Christophe Cambier
• Rapporteurs : Mamadou Kaba et René Mandiau
• Directeurs de thèses : Jean-Pierre Müller et Nicolas Marilleau
• Encadrants : Hasina Rakotonirainy et Natalie Corson

Résumé :

Le sol est un environnement fortement hétérogène dans lequel de nombreux processus interagissent pour fournir des services écosystémiques. L'approche de couplage de modèle propose de définir ce type de système en utilisant une architecture modulaire dans laquelle les divers processus représentés par des modèles communiquent pour reproduire les différents aspects du mécanisme d'un phénomène tel que le fonctionnement du sol. Dans cette thèse, nous développons une telle approche dans le but de modéliser le fonctionnement du sol. Les défis d'un tel projet résident dans la résolution des problèmes de représentation des processus du sol. Ces problèmes de représentation prennent leur origine du fait que l'on réutilise des modèles venant de disciplines variées pour décrire les processus. Cette hétérogénéité de représentation peut se résumer par l'écriture des modèles, le cadre d'exécution temporelle et la résolution des données décrites par les modèles. Ces contraintes de couplage sont traitées par bon nombre d'approches dans la littérature. Toutes proposent des solutions satisfaisantes à ces contraintes dans leurs domaines d'application respectifs. Cependant, la plupart de ces approches sont trop liées à leurs domaines d'applications pour être réutilisées dans la modélisation du fonctionnement du sol. Dans notre approche, nous utilisons le paradigme agent pour encapsuler les divers processus du sol. Ces processus communiquent à travers l'espace en utilisant les ressources qui y sont présentes. Le comportement des processus dépend alors de la disponibilité des ressources. Un problème de coordination peut jaillir de ce type de couplage, les processus peuvent consommer de la ressource de manière simultanée alors que cette dernière peut ne pas supporter cette demande. Pour remédier à cela, nous utilisons une technique en théorie d'action appelée Influence-Reaction afin de définir des stratégies pour gérer ce type de situation. Nous nous sommes inspirés des approches présentes dans la littérature afin de gérer les différentes temporalités des processus. Cette approche de couplage a été appliquée à un modèle de décomposition de la matière organique où plusieurs processus (vers de terre, microbes et racine) se disputent de la ressource dans un sol. Les résultats suggèrent que l'utilisation de notre approche sied à la modélisation du fonctionnement du sol, mais donnent aussi des indications plus précises quant à la disponibilité de la ressource.