DS0601 - Systèmes urbains durables

Agents Cognitifs Territorialisés pour l’Etude des dynamiques Urbaines et des Risques – ACTEUR

Agents Cognitifs Territorialisés pour l’Etude des dynamiques Urbaines et des Risques (ACTEUR)

Des méthodes et outils accessibles à tous pour mieux représenter les comportements d'acteurs en simulation urbaine.

Vers plus de réalisme dans la modélisation des comportement des acteurs des systèmes urbains

Chaque année le nombre de citadins augmente. Cette augmentation pose de nombreuses questions d'aménagement. Les décideurs doivent prendre toutes ces problématiques en compte pour définir leur politique d’aménagement. Malheureusement, l'évaluation de l’impact des différentes politiques possibles est très compliquée à cause des interactions complexes entre la société et les infrastructures. L’une des approches les plus prometteuses pour faire face à cette difficulté est la modélisation à base d’agents. Cette approche de modélisation consiste à modéliser le système étudié sous la forme d’une collection d’entités autonomes interagissant appelées agents. L’utilisation de modèles à base d’agents connaît un fort engouement depuis une dizaine d'années. Une autre tendance est le développement de modèles de plus en plus réalistes. Néanmoins, si les modèles ont fait beaucoup de progrès concernant l'intégration de données détaillées, les agents utilisés pour représenter les différents acteurs influant sur la dynamique du système (les habitants, les décideurs...) restent souvent simplistes (agents réactifs). Or, pour certains modèles urbains, être capable d’intégrer des agents cognitifs, c’est-à-dire des agents capables de prendre des décisions complexes telles que la planification pour atteindre leurs objectifs, est indispensable pour améliorer leur réalisme et pouvoir tester de nouveaux scénarios. Malheureusement, développer des modèles intégrant des agents cognitifs requiert des compétences élevées en informatique. L’objectif du projet ACTEUR est de développer des outils visant à aider les modélisateurs, en particulier les géographes et les aménageurs, à définir et calibrer des agents cognitifs agissant dans un environnement spatial complexe. Afin d’illustrer l’utilité et l’importance des outils développés, deux études de cas seront menées. La première s'intéresse aux évolutions urbaines sur l’Ile de La Réunion et la seconde à la gestion des accidents industriels à Rouen.

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Chaque année le nombre de citadins augmente. Cette augmentation pose de nombreuses questions d'aménagement liées au développement durable. Par exemple, pour les territoires attractifs, quelle politique de planification urbaine mettre en place ? Comment gérer et prévenir les accidents technologiques ou environnementaux. Les décideurs doivent prendre toutes ces problématiques en compte pour définir leur politique d’aménagement. Malheureusement, l 'évaluation de l’impact des différentes politiques possibles est très compliquée à cause des interactions complexes entre la société et les infrastructures. L’une des approches les plus prometteuses pour faire face à cette difficulté est la modélisation à base d’agents. Cette approche de modélisation consiste à modéliser le système étudié sous la forme d’une collection d’entités autonomes interagissant appelées agents. Un modèle à base d’agents peut fournir des informations pertinentes sur la dynamique du système urbain qu’il représente. Il peut également être utilisé comme un laboratoire virtuel pour tester de nouvelles politiques d’aménagement. L’utilisation de modèles à base d’agents pour étudier les systèmes urbains connait un fort engouement depuis une dizaine d'années. Une autre tendance est le développement de modèles de plus en plus réalistes. Néanmoins, si les modèles ont fait beaucoup de progrès concernant l'intégration de données géographiques ou statistiques détaillées, les agents utilisés pour représenter les différents acteurs influant sur la dynamique du système (les habitants, les décideurs...) restent souvent simplistes (agents réactifs). Or, pour certains modèles urbains, être capable d’intégrer des agents cognitifs, c’est-à-dire des agents capables de prendre des décisions complexes telles que la planification pour atteindre leurs objectifs, est indispensable pour améliorer leur réalisme et pouvoir tester de nouveaux scénarios. Malheureusement, développer des modèles à grande échelle intégrant des agents cognitifs requière des compétences élevées en informatique. En effet, s’il existe aujourd’hui de nombreuses plates-formes qui proposent d’aider les modélisateurs à définir leurs modèles à base d’agents au travers d’un langage de modélisation dédié (Netlogo, GAMA…) ou d’une interface graphique (Starlogo TNG, Modelling4All, Repast Symphony, MAGéo...), aucune n’est réellement adaptée au développement de tels modèles par des modélisateurs avec de faibles compétences en programmation : elles sont soit trop complexes à utiliser (Repast, GAMA) ou soit trop limitées (Netlogo, Starlogo TNG, Modelling4All, Repast Symphony, MAGéo). Ainsi, les géographes et les aménageurs qui n’ont pas de compétence en programmation doivent recourir à des informaticiens pour développer leurs modèles, ce qui ralentit le développement et l’utilisation de modèles à base d’agents réalistes. L’objectif du projet ACTEUR est de développer des outils visant à aider les modélisateurs, en particulier les géographes et les aménageurs, à définir et calibrer des agents cognitifs agissant dans un environnement spatial complexe au travers d’une interface graphique. Les outils auront également pour ambition de pouvoir être utilisés comme support de discussion – modélisation participative – entre les différents acteurs concernés par un modèle (géographes, sociologues, aménageurs, décideurs, représentants….). Ces outils seront intégrés à la plate-forme GAMA, qui permet de définir des modèles à large échelle réunissant des centaines de millier d’agents et qui a déjà été utilisée pour définir des agents cognitifs. Afin d’illustrer l’utilité et l’importance des outils développés, nous les emploierons dans le cadre de deux études de cas. La première étude de cas s'intéressera aux évolutions urbaines sur l’Ile de La Réunion. La seconde se concentrera sur les adaptions aux accidents industriels à Rouen. Ces deux études de cas s’intègrent dans des projets financés menés par des partenaires du projet ACTEUR.

Coordination du projet

Patrick Taillandier (Identités et Différenciation de l'Environnement de l'Espace et des Sociétés)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IDEES Identités et Différenciation de l'Environnement de l'Espace et des Sociétés

Aide de l'ANR 236 942 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2014 - 48 Mois

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