Objectif : Explorer numériquement le modèle ISIS (Mahevas et Pelletier 2004) (sélectionner les paramètres à faire varier, choisir une méthode d’exploration des domaines de définition des paramètres sélectionnés, construire le plan d'expériences, lancer un plan d'expériences , analyser le plan d'expériences)
Exemple : pêcherie virtuelle ecoMod2 (Pelletier et al sous presse)
Contrainte : les développements nécessaires doivent être cohérents avec les développements à venir pour utiliser l’outil Mexico – formats d’échange d’information entre ISIS et logiciel Mexico_R (format Mexico XML)
Figure 1 : Étapes de mise en œuvre d’une exploration numérique d'ISIS-Fish (domaine vert) par analyse de sensibilité en utilisant R (domaine Rose).
Étape 1 : sélectionner les paramètres d'Isis à faire varier
2 choix : développer nos propres interfaces, ou utiliser les interfaces Sim Explorer
dans les deux cas : il faut extraire la BD d’ISIS et l’exporter dans un format XML qui puisse être interpréter pour remplir les interfaces – format Mexico XML
Les deux choix seront développés. La priorité est mise sur nos propres interfaces (pour ne pas être trop dépendant de SimExplorer avant l’école chercheur).
Étape 2 : sélection des paramètres et de leur domaine de définition – choix de la méthode d'exploration des domaines définition (dans une liste correspondant dans un premier temps à la librairie Sensitivity puis élargie dans un second temps à la librairie R-Mexico – Au moyen de l’interface
Étape 3 : Lancement depuis l’interface (ISIS, ou SimEplorer, ou Mexico) du plan d'expérience sous R
Étape 4 : A partir des sorties de R – export au format Mexico_XML des paramétrages de lancement des simulations
Étape 5 : lancement des simulations (mode batch ou autre)
relecture des sorties R au format Mexico_XML et visualisation dans l’interface (ISIS, ou SimEplorer, ou Mexico) – choix du mode de lancement directement sur la machine, mode batch pour lancer le plan sur un super-calculateur (ex Caparmor ou machine Cemagref)
Étape 6 : récupérations des exports ISIS (sorties des simulations) et mise au format Mexico_XML pour en permettre l’analyse sous R –
Étape 7 : sous R analyse du plan d'expériences
Exemples d’analyses de sensibilité d’ISIS-Fish
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pêcherie Merlu-langoustine golfe de Gascogne (Drouineau et al 2005)
plan d'expériences : D-optimal design et plan factoriel fractionnaire (Min,Max)
Analyse des sorties : Coefficient de sensibilité pour chaque variable réponse et ACP pour caractériser la sensibilité pour l’ensemble des variables réponse
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pêcherie Anchois golfe de Gascogne (Lehuta et al soumis et Mahévas et al 2008)
plan d'expériences : plan factoriel fractionnaire, plan complet (Min,Max), plans hiérarchiques
Analyse des sorties : PLS pour des coefficients de sensibilité multivariés
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pêcherie de Morue de mer Baltique (Kraus et al 2009)
plan d'expériences : simulation de 2 scenarii d'environnement – pas de plan
Analyse des sorties : indicateurs
Références
Lehuta S., Mahévas, S., Petitgas, P, Pelletier D. (soumis) Evaluating Marine Protected Areas impact using sensitivity analysis and simulation : the case of the Bay of Biscay Anchovy (Engraulis encrasicolus) fishery. ICES Journal of Marine Science
Pelletier, D., Mahévas S., Drouineau H., Vermard Y., Thebaud O., Guyader O., Poussin B. (2009). Evaluation of the bioeconomic sustainability of complex fisheries under a wide range of policy options using ISIS-Fish. Ecological Modelling. Sous presse.
