1- Contexte scientifique et objectifs du projet

L'importance accrue du développement durable comme enjeu de société suscite une demande croissante de modèles des dynamiques environnementales, pour comprendre et anticiper les évolutions afin d'aider à définir les politiques à venir. Parallèlement, l'accroissement de puissance de calcul et de mémoire des machines permet de développer des modèles de plus en plus fins, et particulièrement des modèles individus-centrés (IC) représentant l'ensemble des entités du système et leurs interactions. Mais de tels modèles ont souvent un comportement complexe et difficile à comprendre et ceci freine considérablement leur utilisation pratique.
Ces dernières décennies, de nombreuses recherches montrent que la complexité de ces modèles vient de la difficulté à établir un lien entre les dynamiques individuelles des entités et le comportement global de variables agrégées. En d'autres termes, il s'agit de comparer le passage d'un individu à une population. La démarche générale consiste à étudier le comportement de ces variables, en s'appuyant sur des expérimentations systématiques en simulation. L'enjeu est de comprendre l'influence de dynamiques individuelles, locales, sur des comportement globaux et statistiquement robustes, susceptibles d'être utiles à la décision.
Actuellement, si beaucoup d'outils existent pour assister le modélisateur dans la conception et l'implantation de son modèle, la phase d'exploration et d'analyse de ce dernier est beaucoup moins systématisée. De plus peu d'outils prennent en compte les phases d'exploration massive de modèles de simulation qui impliquent le lancement de nombreuses simulations et les rares à le faire, le font de façon artisanale. Pour répondre à ces besoins présents dans le laboratoire comme dans d'autres équipes, un nouvel outil, SIMEXPLORER, a été développé pour permettre aux membres du laboratoire et aux partenaires de mieux utiliser leurs algorithmes, d'accéder, de gérer et d'exploiter plus efficacement leurs données.

2- Description du projet

SimExplorer est une plateforme d’exploration de modèles de simulations d’écosystèmes par l’exécution de plans d’expériences sur les paramètres du modèle et sur ses conditions initiales, cette plateforme peut être utilisée pour tout modèle exécutable en ligne de commande, dont les entrées et sorties sont spécifiées sous forme de fichiers structurés de format quelconque. Le modèle de simulation est considéré ici comme une boîte noire prenant en entrée un ou plusieurs fichiers spécifiant les paramètres et les conditions initiales et qui fournit en sortie des fichiers de résultats. SimExplorer permet:

• de générer des plans d’expériences définis par l’utilisateur sur un ensemble de paramètres d’entrée,
• de lancer les simulations correspondantes sur un cluster ou sur une grille de calcul,
• de récupérer et d’exploiter les résultats, comme par exemple calculer des indicateurs statistiques.

SimExplorer est plus précisément un environnement de programmation permettant :

• de programmer des plans d’expériences sur les paramètres et les conditions initiales de modèles,
• de programmer les traitements à effectuer sur leurs sorties,
• d’exécuter ces plans d’expériences.

L’objectif du projet est double :

• développer une version robuste et pérenne de l’environnement de programmation à partir des prototypes existants,
• adjoindre à SimExplorer un système d’information permettant de gérer les différentes expériences effectuées sur différents modèles de simulations, notamment pour les exploiter plus efficacement.

LifeGrid, le système d'information régional