UMR IDEES Rouen / 28 novembre 2016

Sébastien Rey-Coyrehourcq

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Ingénieur de recherche BAP E informatique

sebastien.rey-coyrehourcq@univ-rouen.fr

slides @ https://slides.com/sebastienreycoyrehourcq/

Sous la direction de Denise Pumain

et la co-direction d'Anne Ruas

http://these.sebastienreycoyrehourcq.fr

Maitrise informatique

(UPPA)

Master 2 Géomatique

(Paris 1, Paris 7, ENSG)

Modèles

Simpop

Thèse de géographie (Paris 1)

OpenMOLE

GeoDiverCity

SimPuzzle

SimFamilly

Modèle

SimpopLocal

Simulation en géographie ?

1950

1980

Hägerstrand, Marble, Pitts, etc.

Pumain, Sanders, etc.

Guermond, Langlois, etc.

Chamussy, Le Berre, Uvietta, etc.

Forrester

Pionniers

Charnières

1970

Wilson

Batty

Ackerman, Chorley, Hagget, Berry, etc .

Prigogine, Allen,

Sanglier, Haken, etc..

conceptuel

technique

1990

Couclelis,

Tobler,etc.

Epstein, Doran, etc.

Influences multiples et répétées du projet systémique (Von Bertallanfy et cie.)

systèmes ouverts, rétro-action, auto-organisation, équifinalité, bifurcation, etc.

[Pouvreau 2013]

plateforme

autonome

 ~ 1980 en France

Mathématique des

SD non linéaires

Automates cellulaires

Analyses statistiques

Système d'Information Géographique

Systèmes

multi-agents

Visualisation

" Boite à outils "

 ... pourtant sur certains aspects liés à l'exploration des simulations ...

SOCLE

Campagnes d'explorations modèles

 manuelles

Analyse de

sensibilité

Calibrage

Plan d'expériences

automatisation

 Géographie Cité 1980 - 2010

+fiabilité

-temps

-erreurs

écart

Pourquoi ?

- accès aux ressources de calculs ?

- cloisonnement disciplinaire ?

- arrivée de la micro informatique ?

- niveau informatique des géographes ?

- résultat décevants et/ou ressources insuffisantes ?

- etc.

[REY 2015 p 222 travail en cours ...]

constat qui touche (encore)

toute la géographie (et les SHS)

1993 - 2010

plateforme

autonome

Cas d'utilisation?

Ressources informatiques ?

Consolider ce SOCLE avec

Collaboration Geographie-cités et Institut des Systèmes Complexes Paris Ile de France  

ERC "GeoDiverCity"

accès aux ressources ISC-PIF

investissement UMR

openMOLE

infra. calcul

carte-blanche projets sur temps long

accélérateur de connaissances

interdisciplinarité

co-constructions, innovations

Créer des "chaînes de traitements"
parallélisables, reproductibles, simples (ou complexes) sans
aucune connaissance des technologies HPC

val i = Val[Double]
val res = Val[Double]

val exploration = 
ExplorationTask(i in (0.0 to 100.0 by 1.0))

val model =
  ScalaTask("val res = i * 2") set (
    inputs += i,
    outputs += (i, res)
  )

val env = LocalEnvironment(4)

exploration -< (model on env hook ToStringHook())

Support plusieurs types de plan d'expériences : Plan complet, LSH, Analyse de sensibilités, Algorithmes Evolutionnaires, etc.

Support de multiples tâches différentes !

Support de multiples technologies HPC : Cluster, grille de calcul, etc.

Langage de scripts (DSL) simple et flexible pour composer les workflow

www.openmole.org

www.openmole.org

Half a billion simulations: evolutionary algorithms and distributed computing for calibrating the SimpopLocal geographical mode 

EPB 2015

ouvre la voie à de

nouvelles méthodes d'exploration

(Algorithmes Evo.)

réconcilie construction et exploration systématique

Clara Schmitt,

Sébastien Rey-Coyrehourcq,

Romain Reuillon,

Denise Pumain

accessible aux géographes

méthode/outils  générique

totalement reproductible

https://openmole/openmole-market

- 500 Millions de simulations cumulées, 2000 processeurs sur 5 jours, 25 ans de calculs  -

Une approche uniquement technique et méthodologique de l'évaluation ?

[ Rey 2015, p11 - 184 ]

1960's - 2016

! Impossible !

Dragon de la Validation

Equifinality & self-organisation

[Bertalanffy 1950]

[Ashby 1947]

[Prigogine 1969]

[Foerster 1960]

L "Observational Dilemma" 

La "Nature" des simulations ?

[Batty 1976]

[Morgan 2005]

[Phan 2008, 2010]

[Winsberg 2009]

[Guala 2008]

[Varenne 2001, 2013]

[Bulle 2005]

modèle

(mécanismes, paramètres)

données et faits stylisés

choix

choix

écart

Sortir de la " logique de preuve"

2) illustre la dimension sociale de la "Validation"

[Pumain 2005]

cumulativité des connaissances en SHS

[Rouchier 2013]

1) Multiplicité des points de vue sur un phénomène
= connaissances

durée vie des hypothèses,

[Besse 2000]

qualité dépendante du contexte

Sortir de la logique de preuve

logique de progression de sens (abduction)

variabilité hyp. implicite à la construction

1

2

3

4

1

2

3

pt vue géographe(s)

pt vue archéologue(s)

[Besse 2000]

Quels moyens alors pour discuter, comparer

les modèles concurrents proposés  ?

montrer, rejouer, analyser, comparer les raisonnements / modèles (valides ou pas) avancés ?

v1

v1a

v1b

v2a

v2b

v2c

v2ab

v2aa

déroulé du raisonnement,

complexification modèle

introduction des critères d'évaluation

macro

temps

pop

temps

forme

trajectoire

dialogue

micro

Schéma construction actuel inadapté

biaisé

choix

temps

trop linéaire, abbatis-brûlis !

Encadrer et Automatiser
 des "variation de structure" dans les futurs
modèles de simulation 

LE MM, pas si vieux ?

Ecologie

Geographie

2016

2036

1996

1976

1956

Levins

Hermann

Grimm al.

Openshaw

GeoDiver

City

Massive parrallelism era

?

Batty, Torrens

Theory and conceptual framework

Application

Vector processor era

HPC

slides @ http://goo.gl/gpJTtd

 / bibliographie @ http://goo.gl/gRfGvG

Growing Models from the Bottom Up. An Evaluation-Based Incremental Modelling Method (EBIMM) Applied to the Simulation of Systems of Cities

JASSS 18 (4) 9  - 2015

Clémentine Cottineau,

Romain Reuillon,

Paul Chapron

Denise Pumain

modèle from scratch,

plannification combinatoire mécanismes,

prise en compte des versions

plannification des critères

[Cottineau 2014]

confrontation

(2013 - 2015) modèle MARIUS

MM opérationel !

"This project aims at tackling equifinality in systems dynamics by confronting different mechanisms with similar evaluation criteria [...] and by scanning automatically the parameter space along with the space of model structures (as combinations of modelled dynamics)."

Continuer à abaisser le coût d'accès aux HPC pour les géographes

1 PROJETS / RÉSEAUX

2 FORMATIONS

3 SUPPORT

Valoriser et péréniser l'histoire et le matériel scientifique en géoComputation

Accompagner la construction et l'exploration de modèle, mais pas que ...

Veille méthodologique / technique / épistémologique
(IA, Géomatique, GeoSimulation)

equipe-liaison-rouen

@listes.univ-rouen.fr

Action pédagogique

Action terrain

• Sécurité
• Stratégies de sauvegardes
• Initiation aux services :
  • Cnrs : MyCore
  • Univ : X:// Y:// Z:// 
  • Calculs
  • Pérénisation,Valorisation

• Gestion du parc : achats, inventaires, déploiement des machines...
• Déploiement de services (forge logicielle, etc.)

Action réseaux

• Partenariats
• Communication
  • site
  • mailling liste

Internes

Réseaux interdisciplinaires

Universitaires

~ 40 à 60 heures / an depuis 2010

programmation

modélisation

...

exploration modele

construction modele

collecte / analyse / visualisation

en cours

prévu

fini

autres developpements