Modélisation des systèmes complexes et environnement

Ce cours introduit les étudiants à la modélisation de la dynamique des ressources naturelles, en interaction avec les activités économiques.

Le cours couvre deux approches différentes de modélisation des problèmes environnementaux :

• Modèles de dynamiques de systèmes (System Dynamics Models - SDM) où les ressources sont représentées surtout sous forme de stocks et les comportements des agents se modélisent en interaction avec ces stocks, mais principalement au niveau agrégé;
• Modèles à base d'agents (Agent Based Models - ABM) où on modélise explicitement les comportements des agents individuels.

Plan du cours

Note : Pour télécharger les fichiers NetLogo, cliquez avec le bouton sur leur lien et choisissez dans le menu contextuel "Enregistrer le lien sous..."

1. Utiliser les pages web indiquées ci-dessous (aussi présentes dans l'aide du NL installé sur votre ordinateur) et en bas de cette page web  (notamment l'excellente synthèse de Luis R. Izquierdo) pour découvrir le fonctionnement de NetLogo.
   Les concepts instructions suivants devraient plus particulièrement attirer votre attention (listés en Anglais quand cela peut vous faciliter leur repérage dans les documents ci-dessous) : breed; list; agent set; ask; foreach; with; topology; command; reporter; create-turtles; if; ifelse; repeat; while; stop; neighbors; turtles-on; turtles-here; distance; distancexy; accès aux variables d'un ensemble d'agents; manipulation de listes; opérateurs mathématiques; déclaration des variables; le rôle de "?".
   
• Tutoriel 1
  
• Tutoriel 3 (version complète du tutoriel du cours)
• Dictionnnaire de NetLogo
• La page "Interface guide"
• La page "Programming guide"
2. Un modèle de pêche minimaliste  -  Programme NetLogo
   
3. Un modèle de pêche avec déplacement orienté des bateaux - Programme NetLogo + Variante plus complète
   
4. Un modèle de pêche avec migration et période de ponte des poissons -  Programme NetLogo
5. Economie de la pêche : prix, coûts et profits

Les devoirs sont à rendre avant le .... 2016

Devoir pour la première partie du cours

Devoir pour la seconde partie du cours

• Bonabeau, E., 2002, Agent-based modeling: Methods and techniques for simulating human systems, Proceedings of National Academy of Sciences, 3, 7280-7287.
  
• Bousquet, F, C. LePage, 2004, Multi-agent simulations and ecosystem management: a review, Ecological Modelling, 176, 313–332.
  
• Clark C.W., 1976, Mathematical Bio-economics:  The  Optimal Management of Renewable Resource, J.  Wiley  & Sons, New York.
• Conrad J. M., 1999, Resource Economics, Cambridge University Press.
• DeLara M., Doyen L., 2008, Sustainable Management of Natural Resources Mathematical Models and Methods, Springer.
• Heal G., 1998, Valuing the Future, Economic Theory and Sustainability, Columbia University Press, New York.
• Hartwick J. M., Olewiler N.D., 1997, The economics of Natural Resource Use, Addison-Wesley Publishers.
• Holland, J., 1995, Hidden Order. How adaptation Builds Complexity, Addison-Wesley Publishers.
  
• Kamien, M. and Schwartz, N., 1991, Dynamic Optimization: The Calculus of Variations and Optimal Control in Economics and Management, Amsterdam : North-Holland.
• Kot. M, 2001, Elements of Mathematical Ecology, Cambridge University Press, Cambridge.
• McLane, A., C. Semeniuk; G.J. McDermid, D.J. Marceau, 2011, The role of agent-based models in wildlife ecology and management, Ecological Modelling, 222, 1544-1556.
• Moustakas, A., W. Silvert, A. Dimitromanolakis, 2006, A spatially explicit learning model of migratory fish and fishers for evaluating closed areas, Ecological Modelling, 192, 245-258.
  
• Miller, J.H., S.E. Page, 2007, Complex Adaptive Systems. An Introduction to Computational Models of Social Life, Princeton University Press.
• Schelling, T., 2006, Micromotives and macro behavior, W.W. Norton and Company.