Partie 2
Approches de modélisation des systèmes environnementaux
L’objectif de cette partie du cours est de vous présenter les principales approches de modélisation utilisées en environnement. Cette partie est divisée en cinq modules.
Le module 2.1 relate l’évolution conceptuelle et historique de la modélisation écologique. Vous y apprendrez les avancées marquantes qui ont permis à la modélisation écologique de s’établir comme domaine de recherche distinct. Ce module comprend une activité de lecture.
Le module 2.2 présente l’approche de modélisation systémique à compartiments. L’approche systémique est une analyse selon laquelle on divise un système en composantes distinctes pouvant être reliées par des flux ou des échanges de matière, d’énergie ou d’information. Vous apprendrez comment utiliser cette approche pour étudier les cycles biogéochimiques et la dynamique de populations. Ce module comprend cinq activités : deux activités de lecture, deux exercices corrigés et une activité d’exploration d’un modèle systémique avec le logiciel NetLogo.
Le module 2.3 est consacré à la modélisation spatiale. Les phénomènes environnementaux sont intrinsèquement spatiaux. L’intégration de la dimension spatiale dans les modèles est souvent requise pour mieux comprendre et étudier ces phénomènes. Nous présentons plusieurs méthodes de modélisation qui intègrent la dimension spatiale. Nous examinons plus en détail l’approche de modélisation spatiale fondée sur le formalisme des automates cellulaires. Ce module comprend quatre activités : trois activités de lecture et une activité d’exploration de modèle avec le logiciel NetLogo.
Le module 2.4 introduit la modélisation orientée-individu et multi-agent. Ces approches constituent un changement de paradigme par rapport à la modélisation systémique à compartiments. Dans ces approches, l’échelle à laquelle un système est modélisé se situe au niveau des entités qui composent le système. Ces approches permettent, entre autres, d’intégrer la variabilité entre les entités d’un système. Vous verrez comment utiliser la modélisation orientée-individu pour modéliser la dynamique des populations et étudier la formation de patrons spatiotemporels. Vous apprendrez aussi comment la modélisation multi-agent permet d’explorer les enjeux liés au partage de biens collectifs. Ce module comprend quatre activités : deux activités de lecture et deux activités d’exploration de modèles avec le logiciel NetLogo.
La partie 2 du cours se conclut par le module 2.5 qui offre une synthèse des approches de modélisation étudiées dans les modules précédents. Cette synthèse fournit aussi un aperçu des approches de modélisation complémentaires. Ce module comprend deux activités : une activité de lecture et une activité d’autoévaluation. À la fin de la partie 2 vous aurez acquis une vue d’ensemble des approches de modélisation disponibles en environnement et vous connaîtrez leurs caractéristiques principales, leurs avantages et leurs désavantages.
Au cours de cette partie du cours, vous réaliserez deux travaux notés. Le travail noté 1 s’effectue à la fin du module 2.2 et porte sur la modélisation systémique à compartiment (15 % de la note finale). Le travail noté 2 s’effectue à la fin du module 2.4 et porte la modélisation orientée-individu et multi-agent (15 % de la note finale).