Modéliser les grandes transitions de l'évolution du peuplement dans l'Ancien et le Nouveau Monde: contraintes environnementales, interactions spatiales et innovations sociales dans la dynamique multi-échelles de systèmes complexes – TransMonDyn

D’un point de vue méthodologique, la stratégie suivante a été mise en place dans le projet TransMonDyn :
- Travail collectif et interdisciplinaire sur le concept de transition et développement d’un cadre conceptuel harmonisé qui permet de décrire des transitions du système de peuplement correspondant à des périodes, des espaces, et des échelles différents.
- Constitution, à partir du travail des thématiciens (archéologues, historiens, géographes et paléo-linguistes) d’un corpus de 12 cas d’étude. Chaque cas a donné lieu à une présentation et une discussion critique croisant les points de vue des autres thématiciens et des collègues émanant des sciences formelles (philosophes, mathématiciens, informaticiens).
- Constitution de groupes de travail associant systématiquement des collègues issus des sciences formelles et des sciences humaines et sociales autour de chaque transition. Ces groupes ont construit : 1- des modèles conceptuels. 2- des modèles implémentés permettant d’explorer les effets des processus sous-jacents aux transitions et de simuler le changement. Ces modèles ont été développés en utilisant la théorie des graphes, la théorie des jeux et les systèmes multi-agents.

Les résultats marquants sont de 4 ordres:
- théorique : identification des composantes systémiques liés au concept de transition ; approche générique pour comparer les changements dans les systèmes de peuplement ;
- méthodologique : implémentation de plusieurs modèles et d’une plate-forme de visualisation et d’exploration des sorties de simulation ;
- pédagogique : développement d’un modèle d’apprentissage de la simulation (ColoDyn), validé lors d’une école d’été européenne et de cours à l’Université Paris 1 ;
- institutionnel : coopération entre les équipes françaises et une équipe de la Washington State University, notamment via une thèse en co-tutelle avec l’université de Franche-Comté (soutenance en 2017).

Rédaction d'un ouvrage collectif comprenant 18 chapitres (3 chapitres généraux, 10 chapitres sur la modélisation des transitions du système de peuplement, 5 chapitres sur la comparaison des 10 modèles développés). Parution en 2016.

Poursuite des travaux des groupes interdisciplinaires constitués.

Poursuite de la collaboration avec l'équipe de la Washington State University (soutenance d'une thèse en co-tutelle en 2017)

Poursuite de 4 autres thèses à inspiration TransMonDyn (soutenances en 2016, 2017 et 2018)

Participations à de nombreux colloques internationaux (CIEL Beijing 2012, ECTQG Dourdan, 2013, CAA2014 Paris) et français. Organisation d’un atelier à la Summer School du Labex DynamiTe (Florence, juil. 2014) et d’un « Colloquium Series » franco-américain au Department of Anthropology and College of Arts and Sciences à Pullman, Washington State University (nov. 2014). Articles sur des supports variés (géographie, histoire, archéologie, géomatique). Ouvrage collectif en cours pour les Presses Universitaires François Rabelais.

Le projet porte sur l’évolution et les transformations des systèmes de peuplement sur le temps long (plusieurs millénaires). Certaines régularités récurrentes incitent à proposer des modélisations qui résument les connaissances acquises, permettent de tester de nouvelles hypothèses et de répondre à des questions pour anticiper de futurs développements. Notre recherche intervient au moment où s’opère une prise de conscience mondialisée d’un « retour » de fortes contraintes environnementales sur le processus d’occupation du globe par les habitats humains. Il s’agit en fait d’une autre expression, à l’échelle planétaire, de contraintes qui avaient pu peser localement de façon très importante dans l’établissement des habitats et du peuplement, mais qui semblaient devenues presque négligeables avec la formidable poussée de l’urbanisation des deux derniers siècles industriels, laquelle faisait la part belle à l’auto-organisation de systèmes de villes. Devenues interdépendantes parce que très connectées entre elles par de multiples réseaux de communication, productrices d’innovations du fait même de l’émulation suscitée par les interactions qu’elles permettent, les villes pourraient de nouveau se trouver affectées dans leurs trajectoires par des limites matérielles.

Nous proposons donc de modéliser les dynamiques des formes du peuplement sur le temps long dans leurs expressions spatiales et leurs rythmes temporels. Les modèles de simulation peuvent aider à mieux comprendre le développement en spirale du jeu des contraintes de l’environnement, des innovations et des interactions sociales qui ont façonné les façons d’habiter la surface terrestre. Ces évolutions non linéaires comprennent des trajectoires stables et des transitions de phase marquées par des dépendances historiques locales et régionales. Nous testerons plusieurs formes de modélisation de processus génériques en différents lieux de la planète et à différents moments du temps, pour distinguer les évolutions comparables et celles qui sont contingentes à un lieu ou une époque. L’enjeu scientifique est d’identifier les niveaux d’abstraction pour lesquels ces formalisations apportent du sens. L’objectif est de développer une palette de modèles, du plus universel au plus spécifique, et d’en expliciter toutes les complémentarités.

Le projet propose d’articuler des savoirs et des modélisations élaborés dans plusieurs disciplines des sciences humaines et sociales avec le concours des sciences de la nature et de l’informatique, des deux côtés de l’Atlantique. Il bénéficie de l’apport de recherches innovantes issues de réseaux variés, tant européens qu’américains. Archéologues, historiens, linguistes, écologues, géographes, statisticiens et informaticiens mettent en œuvre conjointement leurs modélisations appuyées sur de vastes bases de données pour établir un catalogue de faits stylisés et des modèles-types pour l’évolution des systèmes de peuplement à différentes échelles de temps et d’espace.
Le projet est organisé en trois grandes tâches : la première consiste à compléter et améliorer des modèles de simulation de l’organisation spatio-temporelle des réseaux urbains de l’ère industrielle, en prenant en compte les réseaux de circulation et certaines variables environnementales, en élaborant une plate-forme modulaire, et en testant leur application sur d’autres continents que l’Europe et l’Amérique du nord. La seconde consiste à tester la transférabilité et les nécessaires adaptations de ces modèles pour reconstruire les dynamiques des réseaux d’habitat pré-industriels observés par les archéologues à différentes périodes et en différents lieux. La troisième tâche, qui comporte une réflexion sur l’ontologie des modèles, consiste à produire une articulation conceptuelle et si possible modélisatrice pour rendre compte des temporalités et des spatialités propres à chaque grande période de l’histoire humaine, ainsi que des grandes transitions constatées.