Modélisation chronologique et développement de logiciel pour le traitement des données de datation en archéométrie, archéologie et sciences de la terre – CHRONOMODEL

Ce projet a pour but de créer un logiciel spécifique dédié à la modélisation chronologique et basé sur l’approche statistique bayésienne. Il s’agit d’apporter une aide à la construction des scénarios chronologiques lorsque l’on dispose d’un grand nombre de données reliées au temps et mises en relation selon des modèles plus ou moins complexes (via les stratigraphies, les phasages, les corrélations, les fonctions d’étalonnage…). Il s’agit en même temps d’offrir un outil permettant de tenir compte des incertitudes intervenant aux différents niveaux des analyses. Cette application se place au cœur de l’interprétation et de la valorisation des données mettant en jeu le temps, dans les domaines de l’archéologie, de l’archéométrie et des sciences de la Terre. Il existe de fait une demande très importante, dans la communauté française et internationale, d’outils statistiques et informatiques « conviviaux » pour le traitement des données chronologiques fournies par les nombreuses méthodes de datation. Le paradigme bayésien sera mis en œuvre selon trois niveaux d’analyse, qui vont de la mesure élémentaire à la construction des courbes d’étalonnage en passant par les modèles chronologiques de type synchronisation et corrélation :

- Analyse hiérarchique bayésienne des mesures en laboratoire, appliquée ici de façon nouvelle à la luminescence,
- Analyse bayésienne des séquences et des corrélations magnétostratigraphiques à des fins de datation,
- Analyse bayésienne des relations Age-profondeur (en géologie sédimentaire) et des relations temps-paramètres géomagnétiques (inclinaison, déclinaison, intensité du Champ magnétique terrestre), pour la construction de courbes d’étalonnage.

Le logiciel permettra aussi d’intégrer les résultats des autres méthodes de datation : radiocarbone, archéomagnétisme, méthodes nucléaires, etc. dans une base de données qui servira à la construction des modèles chronologiques (stratigraphies, phasages, corrélations…).

Pour mettre au point les outils statistiques bayésiens spécifiques, nous demandons le financement d’une thèse de doctorat en mathématiques appliquées spécialisées en statistique avec des compétences dans le domaine de la simulation numérique stochastique. En parallèle, nous demandons un financement pour une prestation de service en développement de logiciel. Ce projet repose sur une connaissance et une expérience déjà avancée dans le domaine de la modélisation chronologique : le prototype RenDateModel que nous avons déjà testé sur des données archéologiques sera entièrement reconstruit et étendu dans ChronoModel, tant au niveau de l’architecture qu’au niveau des fonctionnalités et de l’ergonomie (gestion des données de multiples méthodes de datation, gestion des paramètres dans le calcul bayésien, visualisation et exportation des résultats).

Ce projet réunit des compétences qui vont des mathématiques et de la physique à l’archéologie et mobilise des méthodes de datation spécifiques : Luminescence, archéomagnétisme, magnétostratigraphie, ainsi que des connaissances dans le domaine de l’informatique : C’est un projet de recherche fondamentale qui est très fortement interdisciplinaire, et qui permettra la production d’un logiciel gratuit qui sera largement diffusé, par un site Web dédié, dans la communauté scientifique en archéologie et en sciences de la Terre.