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Mocas

MOCAS
(Modélisation Optimisation Commande pour des Agro-écoSystèmes)

Responsable : Patrice Loisel

Contexte

Les activités de recherche de l’équipe MOCAS (Modélisation Optimisation Commande pour des Agro-écoSystèmes) portent sur le développement de méthodes mathématiques déterministes et stochastiques pour l’analyse et la conduite
des agro-écosystèmes. Les travaux de l’équipe abordent la modélisation, la simulation et l’optimisation de systèmes dynamiques représentant le fonctionnement d’agro-écosystèmes. Ces travaux reposent sur des collaborations avec des équipes
de recherche en agronomie, écologie, sylviculture.

Activités

Les thèmes de recherche de l’équipe peuvent être regroupés dans les deux
domaines suivants :

1) Modélisation, simulation et analyse des systèmes.
Les méthodes développées concernent l’analyse de systèmes dynamiques. Dans
l’équipe, les systèmes étudiés sont soit déterministes le plus souvent basés sur
des systèmes d’équations différentielles, soit stochastiques le plus souvent mar-
koviens. Pour ce qui concerne les modèles déterministes les projets utilisent à la
fois des modèles de faible dimension permettant d’obtenir des résultats qualitatifs
et des modèles plus complexes et réalistes. Pour ce qui concerne les méthodes
stochastiques, parmi les modèles markoviens, les modèles stochastiques détermi-
nistes par morceaux (PDMP) sont plus particulièrement étudiés. Pour tous ces
modèles nous nous intéressons à l’analyse de modèles, plus spécifiquement sont
étudiés l’influence des aléats dans la prédiction des modèles et la mise en évi-
dence de comportement liés à des séquences climatiques en agronomie. Ces ana-
lyses sont basées sur l’analyse de sensibilité des réponses aux variables d’entrée,
la propagation des incertitudes.

2) Optimisation et commande.
Les méthodes développées au sein de l’équipe sont de deux natures :
1- optimisation mathématique de critères basés sur des aspects physiques, bio-
logiques ou économiques. Une partie des travaux s’intéresse à la prise de décision
en présence d’incertitudes et est basée sur la programmation dynamique. Les ap-
plications sont diverses et peuvent aussi bien concerner la conduite de procédés
biotechnologiques que la gestion de ressources renouvelables.
2- commande des systèmes en vue de piloter des processus en génie des procé-
dés ou pour la préservation de l’environnement.
Les domaines d’application des méthodes développées par l’équipe ont concerné
la dépollution, la foresterie, les écosystèmes lacustres, la fermentation alcoolique.