Mise en œuvre d’un mod–le multi agent permettant d’effectuer des simulations spatio temporelles de l’exposition des habitats des amphibiens à ALAN sur la zone de la dombes

UNIVERSIT NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL-IFI Brahim ALI KOREIMY Mise en uvre d’un mod–le multi-agent permettant d’effectuer des simulations spatio-temporelles de l’exposition des habitats des amphibiens ALAN sur la zone de la Dombes Thi‚t k‚ v c i °t mºt mỉ h…nh a t¡c tß cho ph†p thüc hi»n c¡c mỉ phäng khỉng gian-thíi gian cıa mỉi tr÷íng sng ca sinh vt lữùng cữ b phỡi nhim vợi ALAN tr¶n vịng Dombes M MOIRE DE FIN D’ TUDES DU MASTER INFORMATIQUE HANOI-2019 UNIVERSIT NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL-IFI Brahim Ali KOREIMY Mise en uvre d’un mod–le multi-agent permettant d’effectuer des simulations spatio-temporelles de l’exposition des habitats des amphibiens ALAN sur la zone de la Dombes Thi‚t k‚ v c i °t mºt mæ h…nh a t¡c tß cho ph†p thüc hi»n c¡c mỉ phäng khỉng gian-thíi gian cıa mỉi tr÷íng sŁng cıa sinh v“t l÷ïng c÷ b phỡi nhim vợi ALAN trản vũng Dombes Spcialit : Syst–mes Intelligents et Multim†dia Code : Programme pilote M MOIRE DE FIN D’ TUDES DU MASTER INFORMATIQUE Sous la supervision de : LENGAGNE Thierry, charg† de recherches CNRS HANOI-2019 ATTESTATION SUR L’HONNEUR J’atteste sur l’honneur que ce m†moire a †t† r†alis† par moi-m¶me et que les donn†es et les r†sultats qui y sont pr†sent†s sont exacts et n’ont jamais †t† publi†s ailleurs La source des informations cit†es dans ce m†moire a †t† bien pr†cis†e L˝I CAM OAN Tæi cam oan ¥y l cỉng tr…nh nghi¶n cøu cıa ri¶ng tỉi C¡c s liằu, kt quÊ nảu Lun vôn l trung thỹc v chữa tng ữổc cổng b bĐt ký cæng tr…nh n o kh¡c C¡c thæng tin tr‰ch dÔn Lun vôn  ữổc ch rê nguỗn g Brahim ALI KOREIMY Abstract Within the theme of light pollution, modelling and simulation make it possible to analyse and evaluate the effects of the contamination of an artificial light system on a given territory in order to help in decision-making They are a necessary step to develop and improve a model for ecosystem protection such as environmental contamination by light pollution Among the different modelling approaches, Multi-Agent Systems (SMA) are increasingly being used by ecologists and geographers They make it possible, on the one hand, to follow statistically and very precisely the evolution of a system and, on the other hand, to intuitively observe the "spatio-temporal" evolution of the generated forms This report presents an example of the theoretical light pollution, modelled and simulated, with the ADM GAMA Following the ODD protocol (Overview, Design concepts, and Details), we explain the operating principles of the simulated model, as well as the results obtained The challenges of the multi-agent paradigm for the assessment of a wetland infected by light pollution are discussed ; at the end, methodological and thematic perspectives are presented Resume Au sein de la th†matique de la pollution lumineuse, la mod†lisation et la si-mulation, permettent d’analyser et d’†valuer les effets de la contamination d’un syst–me de la lumi–re artificielle, sur un territoire donn† afin d’aider prendre de d†cision Elles constituent une †tape n†cessaire pour d†velopper et am†liorer un mod–le pour la protection de l’†cosyst– me tels que la contamination de l’environne-ment par la pollution lumineuse Parmi les diff†rentes approches de mod†lisation, les Syst–mes Multi-Agent (SMA) sont de plus en plus prises par les †cologues et g†ographes Ils permettent, d’une part, de suivre statistiquement et tr–s pr†cis†-ment l’†volution d’un syst–me ; d’autre part, d’observer intuitivement l’†volution "spatio-temporelle" des formes engendr†es Ce rapport pr†sente un exemple de la pollution lumineuse th†orique, mod†lis† et simul†, avec le SMA GAMA En suivant le protocole ODD (Overview, Design concepts, and Details), nous expliquons les principes de fonctionnement du mod–le simul†, ainsi que les r†sultats obtenus Les enjeux du paradigme multi-agent pour l’†valuation d’une zone humide infect†e par la pollution lumineuse y sont discut†s ; en fin des perspectives m†thodologiques et th†matiques sont pr†sent†es Contents Liste des tableaux Table des figures CONTEXTE G N RAL 1.1 Contexte national et r†gional 1.2 Contexte institutionnel et le projet de recherche 1.3 Objectifs de l’†tude 1.4 Objectif de la mod†lisation 1.5 Contraintes stage et impact sur le m†moire Artificial light at night (ALAN) sur la zone de la Dombes 2.1 Le territoire d’†tudes : Dombes 2.2 Pollution lumineuse ou ALAN 2.3 Quelques travaux et r†alisations connexes tat de l’art 3.1 l’origine : les math†matiques 3.2 La mod†lisation scientifique 3.3 Le langage UML (Unified Modeling Language) 3.4 Des automates cellulaires aux syst–mes multi-ag 3.5 Les syst–mes multi-Agent(SMA) 3.6 Mod†liser des dynamiques spatiales avec le SMA 3.7 Les Syst–mes d’Informations G†ographiques SIG 3.8 Utilisation hybride SIG SMA 3.9 Outils utilis†s 3.10 GAMA 3.11 QGIS Construction du mod–le 4.1 Les donn†es 4.2 Mod–le g†n†ral 4.3 Construction du plan d’information 4.4 Mod–le :directe-albedo 4.5 Mod–le :Skyglow-albedo 4.6 Mod–le : directe-albedo-Skyglow 4.7 D†tails 4.8 Changement d’†chelle des cartes 4.9 R†sultats des simulations du mod–le i Conclusion et perspectives 5.1 Conclusion 5.2 Bilan et perspectives R†f†rences ii Liste des tableaux Table 3.1 Plates-formes de d†veloppement de syst–mes et simulations multi-agents Table 3.2 Diff†rences entre les m†thodes d’impl†mentation propos†es par les plates-formes de d†veloppement,[Kravari and Bassiliades 2015 ] Table 4.1 Couches SIG utilis†es iii Table des figures Figure 1.1 La Dombes, un nom pour de multiples acceptions g†ographiques Figure 2.1 Zone d’†tud s’†tend de l’extr†mit† Nord-Est de la m†tropole Lyonnaise au Nord de Bourg-en-Bresse La zone est situ†e l’Ouest de la cha ne montagneuse du Jura, dans le d†partement de l’Ain (cercl† de jaune) Figure 2.2 Vue a†rienn breux †tangs piscicoles, for¶ts caducifoli†es et champs d†di†s pour beaucoup la culture c†r†ali–re Source de la photographie(wikipedia) Figure 2.3 Exemple de with permission from the Institution of Lighting Engineers and the Society of Light and Lighting Figure 2.4 Les sources Figure 2.5 Sch†ma de turne pouvant causer des impacts sur la biodiversit† Issu de : Pistes m†thodologiques pour prendre en compte la pollution lumineuse dans les r†seaux †cologiques Sordello, 2017 Figure 2.6 Acquisition Ninox sur une nuit, source :[philippe D et al., 2018] Figure 2.7 Production Figure 2.8 Distribution al., 2017] Figure 2.9 Simulation de la pollution lumineuse produite par le mobilier urbain †clair† sur la ville de Paris, [philippe D et al 2017] Figure 2.10 L’†volution de surfaces agricoles avec PAYSAGRI (extrait de [D†pigny 2008]) Figure 2.11 L’†volution de surfaces pastorales (en jaune) en quateur A gauche l’†tat initial, droite l’†tat final (extrait de [ Walsh et al 2008]) Figure 3.1 Historique d Figure 3.2 Exemple de Figure 3.3 D†terminati Figure 3.4 Valeurs de Figure 3.5 Quelques e Figure 3.6 Interactions Figure 3.7 Composant Figure 3.8 Couches d’ Figure 3.9 Couche de Figure 4.1 Mod–le g†n Figure 4.2 Processus iv Figure 4.3 mod–le direct-albedo, dynamique globale du mod–le Figure 4.4 mod–le directe-albedo, exemple d’un calcul de l’intensit† Figure 4.5 mod–le skyglow-albedo, dynamique globale du mod–le Figure 4.6 mod–le skyglow-albedo, exemple d’un calcul de l’intensit† Figure 4.7 mod–le direct-albedo-skyglow, dynamique globale du mod–le Figure 4.8 mod–le diercte-albedo-skyglow, exemple d’un calcul de l’intensit† Figure 4.9 simulation l’†tat initial Figure 4.10 production d’une carte de la pollution la lumi–re directe et l’alb†do Figure 4.11 identification des zones humides sur la carte pollu†e par la lini–re directe et l’alb†do Figure 4.12 production d’une carte de la pollution la lumi–re directe,l’alb†do et skyglow v CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ RAPPORT DU MEMOIRE DE FIN D'ETUDE MASTER Về đề tài/ Sujet: Thiết kế cài đặt mơ hình đa tác tử cho phép thực mô không gian – thời gian môi trường sống sinh vật lưỡng cư bị phơi nhiễm với ALAN vùng Dombes / Mise en uvre d'un modèle multi-agent permettant d'effectuer des simulations spatio-temporelles de l'exposition des habitats des amphibiens ALAN sur la zone de la Dombes Ngành/Secteur: Công nghệ thông tin/Informatique Chuyên ngành/Spécialité: Hệ thống thông minh đa phương tiện/ Systèmes Intelligents et Multimédia Mã số chuyên ngành/Code de la spécialité: Chuyên ngành thí điểm / Programme pilote Của học viên/Nom de l'étudiant: Brahim ALI KOREIMY Họ tên cán phản biện/Nom du rapporteur: Nguyễn Mạnh Hùng Cơ quan công tác/Etablissement du rapporteur: Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng, Hà Nội Tính cấp thiết, ý nghĩa lý luận thực tiễn đề tài luận văn / Nécessité, sens théorique et pratique du sujet de mémoire - Nécessité: oui - sens théorique: oui - sens pratique: oui Phương pháp nghiên cứu / Méthodologie de recherche - La méthodologie de recherche est raisonnable et adaptée au problème Cơ sở lý luận tổng quan đề tài nghiên cứu / Fondement théorique et littérature du sujet de recherche - Le travail du stagaire fait partie de LETG-Angers Những đóng góp luận văn / Apports du mémoire Il y a une contribution principales: - simulation du système Kết cấu, hình thức trình bày văn phong / Structure, présentation et style - La structure du mémoire est bien structurée Những thiếu sót hạn chế nội dung hình thức luận văn (nếu có) / Lacunes et limites du mémoire (s'il y en a) -Về hình thức / Sur la forme: - Il y a des références (10/11) qui sont incompletes dans la section références - Il y a des citées qui ne sont pas listées dans la liste des références: Lieurain (p.4), Treuil et al (p.7), Varenne (p.8), les citées dans la page 9, 17, 21 - Il manque pas mal des images, des données qui ne sont pas citées -Về nội dung / Sur le contenu: - Il manque completement la partie modélisation du système en deux niveaux: modèle en général et modèle détaillé sur GAMA Mức độ đạt cơng trình nghiên cứu so với yêu cầu luận văn thạc sĩ / Conclusion générale par rapport aux exigences du mémoire de fin d'études du niveau Master Căn vào yêu cầu luận văn Thạc sĩ kết cơng trình nghiên cứu trình bày luận văn, tơi đồng ý cho học viên Brahim ALI KOREIMY bảo vệ luận văn trước Hội đồng En me basant sur les exigences d’un mémoire de fin d’études, je donne un avis favorable la soutenance du mémoire de fin d’études Brahim ALI KOREIMY devant le jury Questions Hà Nội, ngày tháng năm 2019 CÁN BỘ PHẢN BIỆN RAPPORTEUR Nguyễn Mạnh Hùng Evaluation du stagiaire remplir par le responsable du stagiaire Phiếu đánh giá thực tập sinh người hướng dẫn Nom du stagiaire/ Tên thực tập sinh : Période du stage/ Thời gian thực tập : Nom de l’organisme/ Tên đơn vị : ………………………………………………………………… Brahim Ali Koreimy ………………………………………………………… …… 01/04/2019 au 30/09/2019 ………………………………………………………………… LEGT Angers Adresse / Địa chỉ: ………………………………………………………………… Ville/ Thành phố : …………………………… Pays/ Nước : ………………… Nom du responsable/ Người phụ trách : Téléphone/ Điện thoại : Courrier électronique/ Thư điện tử : Boulevard Loivoisier 49000 Angers France ………………………………………………………………… LENGRAGNE Thierry …………………………… Télécopie/ Fax:………………… 04 72 43 29 11 ………………………………………………………………… thierry.lengragne@univ.lyon1.fr Cette évaluation ainsi que le mémoire de fin d’études seront utilisés par la direction des études de l’Institut Francophone International pour évaluer le stage de l’étudiant Il est suggéré que le ou la stagiaire prenne connaissance de la teneur de cette évaluation lors d ’une entrevue avec le responsable de stage de l’organisme Phiếu đánh giá luận văn tốt nghiệp phận đào tạo Viện Quốc tế Pháp ngữ sử dụng để đánh giá kết thực tập học viên Học viên thông tin nội dung đánh giá trao đổi với người phụ trách thực tập Motivation, intérêt au travail Động lực, mức độ quan tâm cơng việc Commentaires/ Bình luận : ……………………………………………………………………………………………………………… Sens des responsabilités dans l’exécution des tâches confiées Ý thức trách nhiệm thực nhiệm vụ giao Très bon Rất tốt O Bon Tốt O Moyen Trung bình O Faible Kém O Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………….X ……………………………………………………………………………………………………………… Initiative dans le cadre des instructions reỗues Sỏng kin cụng vic c hng dẫn Très bon Rất tốt O Bon Tốt O Moyen Trung bình O Faible Kém O Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………….X ……………………………………………………………………………………………………………… Facilité d’assimilation de la technologie de l’organisme Khả tiếp thu công nghệ đơn vị Très bon Rất tốt Bon Tốt Moyen Trung bình Faible Kém O O O O Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………….X ……………………………………………………………………………………………………………… Qualité du travail Chất lượng công việc Très bon Rất tốt O Bon Tốt Moyen Trung bình Faible O O O Kém Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………….X ……………………………………………………………………………………………………………… Efficacité dans les communications orales et écrites Hiệu giao tiếp nói viết Très bon Rất tốt Bon Tốt O Moyen Trung bình O O Faible Kém O Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………….X ……………………………………………………………………………………………………………… Qualité du jugement dans l’énoncé d’une opinion sur un problème Khả lập luận đưa quan điểm vấn đề Très bon Rất tốt O Bon Tốt O Moyen Trung bình O Faible Kém O Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………….X ……………………………………………………………………………………………………………… Capacité de proposer une solution valable un problème Khả đề xuất giải pháp khả thi cho vấn đề Très bon Rất tốt Bon Tốt Moyen Trung bình O O O Faible Kém O Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………… X ……………………………………………………………………………………………………………… Capacité de réaliser un travail correct dans un temps donné Khả nămg thực tốt công việc thời hạn Très bon Rất tốt Bon Tốt Moyen Trung bình O O O Faible Kém O Commentaires/ Bình luận : …………………………………………………………………………………………… X ……………………………………………………………………………………………………………… Esprit de collaboration Tinh thần hợp tác Très bon Rất tốt O Bon Tốt O Moyen Faible Trung bình Kém O O Commentaires/ Bình luận : ………………………………………………………………………………………………X ……………………………………………………………………………………………………………… Appréciation globale du stagiaire/ Đánh giá chung thưc tập sinh: Exceptionnel Xuất sắc O Supérieur Tốt Points forts/ Ưu điểm: ………………………………………………………………………………………… Autonomie Points faibles/ Nhược điểm: ….……………………………………………………………………………… / En me basant sur les résultats obtenus, je donne un avis favorable la soutenance du mémoire de fin d’études ……………………………………………(nom du stagiaire) Brahim Ali Koreimy Căn vào kết đạt được, đồng ý cho ……………………………………………….bảo vệ luận văn tốt nghiệp Date: ………………… 10/10/2019 Signature : …… ……………………………………………… PRESENTATION GENERALE DU MEMOIRE Nom et Prénoms: Brahim Ali Koreimy Sexe: M Date de naissance: 01/01/1985 Lieu de naissance: FADA TCHAD Décision d’inscription sur la liste d’étudiants No 4742./QĐ-ĐHQGHN le 12/12/2017 du Directeur de l’Université Nationale du Vietnam Hanoi Changement dans le processus de formation: Titre du mémoire: Mise en œuvre d’un modèle multi-agent permettant d’effectuer des simulations spatio-temporelles de l’exposition des habitats des amphibiens ALAN sur la zone de la Dombes Option: Systèmes Intelligents et Multimédia (SIM) Code: 8480201.02 10 Encadrants: LENGAGNE Thierry, chargé de recherches CNRS 11 Résumé des résultats: cartographication de la pollution lumineuse des zones humides 12 Prochaines recherches: 13 Domaine d’application dans la réalité: pollution lumineuse 14 Publications liées aux recherches: Hà Nội, le 11/10 /2019 Étudiant Brahim Ali Koreimy THÔNG TIN VỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Brahim Ali Koreimy Giới tính: M Ngày sinh: 01/01/1985 Nơi sinh: Fada/Chad Quyết định công nhận học viên số 4742./QĐ-ĐHQGHN ngày 12/12/2017 Giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nội Các thay đổi trình đào tạo: Tên đề tài luận văn: Thiết kế cài đặt mơ hình đa tác tử cho phép thực mô không gian- thời gian môi trường sống sinh vật lưỡng cư bị phơi nhiễm với ALAN vùng Dombes Chuyên ngành: Hệ thống thông minh Đa Phương tiện Mã số chuyên ngành đào tạo: 8480201.02 10 Cán hướng dẫn khoa học: LENGAGNE Thierry 11 Tóm tắt kết luận văn: 12 Những hướng nghiên cứu tiếp theo: 13.Khả ứng dụng thực tiễn: 14 Các công trình cơng bố có liên quan đến luận văn Hà Nội, ngày 11 tháng 10 năm 2019 Học viên Brahim Ali Koreimy CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc RÉPUBLIQUE SOCIALISTE DU VIET NAM Indépendance – Liberté - Bonheur ĐƠN XIN BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ DEMANDE DE SOUTENANCE DE MEMOIRE Kính gửi: Viện Quốc tế Pháp ngữ - Đại học Quốc gia Hà Nội À : L’Institut Francophone International – L’Université Nationale du Vietnam, Ha noi Tên (Je, soussigné(e)) : Brahim ALI KOREIMY Sinh ngày (Date de naissance):01/01/1985, học viên cao học Viện Quốc tế Pháp ngữ (étudiant(e) de master de l’Institut Francophone International) Đến nay, tơi hồn thành mơn học luận văn thạc sĩ với đề tài : Thiết kế cài đặt mơ hình đa tác tử cho phép thực mô không gianthời gian môi trường sống sinh vật lưỡng cư bị phơi nhiễm với ALAN vùng Dombes (Actuellement, j’ai fini tous les cours et le mémoire avec le sujet Mise en œuvre d’un modèle multi-agent permettant d’effectuer des simulations spatio-temporelles de l’exposition des habitats des amphibiens ALAN sur la zone de la Dombes.) Chuyên ngành (Option de spécialité): Hệ thống thông minh Đa phương tiện (Système Intelligents et Multimedia) Mã số chuyên ngành đào tạo (Code de la branche) : 8480201.02 Được đồng ý giáo viên hướng dẫn, làm đơn đề nghị Viện trưởng Viện Quốc tế Pháp ngữ cho phép bảo vệ luận văn trước Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ (Après l’accord de l’encadrant de mémoire, j’écris cette demande pour que le Directeur de l’Institut Francophone International me permette de soutenir mon mémoire devant le Jury d’évaluation du mémoire) Tôi xin cam đoan danh dự chịu trách nhiệm kết nghiên cứu trung thực luận văn (J’atteste sur l’honneur et la responsabilité du résultat honnête de ce mémoire) Xin trân trọng cảm ơn (Je vous remercie beaucoup)./ Hà Nội, ngày Ý kiến giáo viên hướng dẫn Avis de l’encadrant LENGRANGE Thierry Brahim Ali Koreimy ... Brahim Ali KOREIMY Mise en uvre d’un mod–le multi- agent permettant d’effectuer des simulations spatio- temporelles de l’exposition des habitats des amphibiens ALAN sur la zone de la Dombes Thi‚t k‚... (ALAN) sur la zone de la Dombes Artificial light at night (ALAN) sur la zone de la Dombes 2.1 Le territoire d’†tudes : Dombes La Dombes est situ†e une cinquantaine de kilom–tres au Nord-Est de. .. l’exposition des habitats des amphibiens ALAN sur la zone de la Dombes" ayant pour objectif de comprendre et d’analyser les inter- actions Homme/milieu l’aide d’outils et de m†thodes innovantes de mani–re