Pour mieux comprendre les écosystèmes ou les systèmes économiques et sociaux, les chercheurs développent des modèles plus en plus complexes. Explorer ces modèles par simulation est indispensable, car les interactions entre de nombreux composants dynamiques engendrent souvent des effets inattendus.

L’analyse de sensibilité globale est une méthode qui permet

• de quantifier l’influence des différentes variables et paramètres sur la variabilité de la réponse d’un modèle ;
• détecter des interactions entre les différentes entrées ;
• résumer un modèle complexe sous la forme d’un méta-modèle plus facilement manipulable.

Avec l’analyse d’incertitude, elle constitue ainsi une étape indispensable pour dimensionner un modèle, le valider ou orienter les efforts de recherche. Leur utilisation explicite est devenue incontournable dans de nombreux projets de modélisation mais reste souvent difficile à mettre en œuvre par des modélisateurs.

Le réseau MEXICO (Méthodes d’EXploration Informatique de modèles Complexes) regroupe des chercheurs du département Mathématiques et Informatique Appliquées de l’INRA et des scientifiques de divers organismes dont le CEMAGREF, l’ULCO, le CIRAD et l’IFREMER. Il a notamment pour ambition d’initier les modélisateurs au traitement statistique de leurs simulations et à une exploration raisonnée du comportement de leurs modèles. Il propose donc de transmettre son expertise aux modélisateurs au travers de cette école-chercheurs.

L’école-chercheurs a pour objectif de permettre aux participants de :

• Avoir une vision globale des différentes méthodes d’analyse de sensibilité et d’exploration par des outils appropriés
• Acquérir une démarche permettant de choisir la méthode la plus adaptée à son besoin
• Prendre connaissance des possibilités offertes par la boîte à outils développée par le réseau MEXICO et les mettre en pratique
• Favoriser les échanges d’expériences sur les champs d’interventions des organismes représentés tels que l’océanographie, l’halieutique, l’environnement, la gestion de l’eau, l’écologie, l’agronomie.

L’école-chercheurs est destinée prioritairement aux agents (y compris doctorants) du CEMAGREF, de l’IFREMER et de l’INRA.

Elle s’adresse aux modélisateurs et utilisateurs de modèles, qui souhaitent acquérir ou consolider leur maîtrise des méthodes d’analyse de sensibilité et d’exploration de modèles par simulations. 

Coûts

Personnels CEMAGREF, IFREMER et INRA (y compris doctorants financés par l’INRA)
Frais pédagogiques et d'hébergement pris en charge par la formation permanente de votre organisme  par les commanditaires de l’école et ses partenaires ; seuls les frais de transport sont à la charge des unités. 
 
Autres
Personnels non INRA rattachés à une UMR INRA, Personnels Universités, autres EPST et EPIC
Participation aux frais de séjour et pédagogiques : 1 000€ HT P (TVA à 19.6%).

Comité scientifique

Ingénierie de formation 

Les TP de l'Ecole-Chercheurs s'appuieront sur le logiciel statistique R. Dans la mesure du possible, nous demandons aux participants de venir avec un ordinateur portable et d'y installer R (version 2.8 ou 2.9) avant leur arrivée. Cette pré-installation vous permettra en effet de travailler sous votre système d'exploitation habituel. Pour information, une seconde possibilité sera offerte par une clé USB sur laquelle sera installé le système Ubuntu GNU/Linux avec les logiciels nécessaires pour les TP. Cette clé, distribuée à chaque participant le 1er jour, contiendra également des documents de support aux cours et TP, enfin un atelier de dépannage sera mis en place la première journée pour venir en aide à ceux qui auront rencontré des problèmes.

Configuration conseillée des postes de travail

• Ordinateur portable avec au minimum 512 Mo  (1 voire 2 Go et + conseillé) de mémoire,
• processeur de génération récente
• OS indifférent : GNU/Linux (Ubuntu), Mac ou WinXp ou Vista
• connection Wifi vivement conseillée
• jdk java (JDK 6 Update 13) à télécharger à l'adresse java.sun.com/javase/downloads/index.jsp (sélectionner le jdk pour son système d'exploitation)

• R (http://www.r-project.org/) version actuelle (2.9.0) ou juste antérieure (2.8.1).
• packages R optionnels à installer impérativement (dans la bonne version) :
  • boot 1.2-36 (http://cran.cict.fr/web/packages/boot/index.html)
  • sensitivity 1.4 (http://cran.cict.fr/web/packages/sensitivity/index.html)
  • idem avec lhs, akima,  evd, triangle, orthopolynom, FrF2, lattice et JGR
• packages R optionnels à installer si possible (dans la bonne version) mais non indispensable :
  • idem avec rgl

Pour installer R:

• Sous Windows : télécharger directement le fichier d'installation http://cran.miroir-francais.fr/bin/windows/base/R-2.9.0-win32.exe, lancer l'installation, en répondant oui à l'ensemble des questions.
• Sous Ubuntu, Debian et dérivées : installer le paquet r-recommended
• Ou se rendre sur le site http://cran.miroir-francais.fr/

Pour installer les bibliothèques R :

• Sous Linux Ubuntu ou Debian
  • installer les packages r-cran-rgl, r-cran-rcmdr soit en ligne de commande (apt-get install) soit avec votre gestionnaire de paquets préféré (Synaptic, …). Cette méthode est recommandée car elle gère les dépendances des librairies du système nécessaires au bon fonctionnement
• Pour tous les systèmes (GNU/Linux, Windows ou Mac) :
  • lancer R puis taper la commande suivante pour installer la bibliothèque "Rcmdr" (R commander):  install.packages("Rcmdr", dependencies=TRUE)
  • faire de même pour les bibliothèques "sensitivity", "lhs", "akima",  "evd", "triangle", "orthopolynom", "FrF2", "lattice", "JGR", "boot", "rgl", ...

  • L'ensemble de ces bibliothèques peuvent être installées avec la commande suivante :
    install.packages(c("Rcmdr", "sensitivity", "lhs", "akima",  "evd", "triangle", "orthopolynom", "FrF2", "lattice", "JGR", "boot", "rgl"), dependencies=TRUE)

  • lancer la commande library(Rcmdr) pour obtenir l'interface graphique
  • Remarque 1 : ces installations peuvent également se faire à la souris à partir du menu "Packages" (choisir d'abord un site miroir en France, puis installer les packages listés ci-dessus)
  • Remarque 2 : la 1ère fois qu'elle est lancée, la commande library(Rcmdr) prend plusieurs minutes car de nombreuses librairies sont installées. La bibliothèque Rcommander fournit une interface conviviale pour utiliser R. 

• http://www.pallier.org/ressources/tpr/tpR.pdf
• http://www.ceremade.dauphine.fr/~xian/Noise/R.pdf
• http://w3.jouy.inra.fr/unites/miaj/public/formation/initiationRv4.pdf
• http://cran.r-project.org/manuals.html

13H30-13h45 Introduction Générale (R. Faivre)

13h45-14h45 Regard sur les systèmes complexes (G. Deffuant)

14h45-15h45 Les différents aspects de l’analyse (D. Makowski)

16h15-17h15 Un exemple de pratique et grille d’analyse du choix d’une méthode (S. Mahévas)

#1 projet BAO MEXICO (H. Richard)

• RECORD (E. Ramat),
• SIM-EXPLORER (N. Dumoulin),
• ISIS (B. Poussin) 

18H-19H  # Organisation des TP et Ateliers de la semaine (S. Mahévas, N. Dumoulin).

# Présentation du fonctionnement des ateliers et initiation à R.

8h30-10h00 Recherche de facteurs influents (C. Bruchou)

14h00 – 15h30Sensitivity analysis for the critique of modelling (Andrea Saltelli, JRC Ispra)

# i. Monte Carlo, hypercube latin et indices basés sur la régression (T. Faure)

Méthodes de Sobol et E-Fast (H. Monod)

9h00 – 9h45 Exploration de surfaces de réponse par régression (R. Faivre)

9h00-10h00 Construction et utilisation de métamodèles (Bertrand Iooss, CEA)