Construction et évaluation d’un modèle de simulation dans un contexte interdisciplinaire: Le modèle « Fixation et polarisation de l’habitat en Europe du Nord-Ouest entre 800 et 1100 »

National audienceLe travail présenté ici s’inscrit dans le cadre de l’ANR TransMonDyn, qui vise à étudier les transformations dans les systèmes de peuplement sur le temps long, au moyen de modèles conceptuels ou implémentés sous forme informatique. Cette étude s’appuie sur un formalisme, développé au sein du projet, définissant la transformation comme une transition entre un régime 1 et un régime 2. Le projet TransMonDyn repose sur l’analyse d’un ensemble de douze cas d’études empiriques, les transitions, dont les localisations autant que les échelles spatiales et temporelles sont extrêmement diverses

« TimeLineEDB », application web d’exploration interactive de données de géolocalisation

Contexte D’après le dernier Baromètre du Numérique (Arcep, 2016), près de deux Français sur trois possèdent un smartphone, et parmi eux, une forte part l’utilise fréquemment pour « chercher un restaurant, un bar, un musée ou un magasin à partir d’une application [où ils sont géolocalisés] ». Les principaux systèmes d’exploitation mobiles (Apple iOS et Google Android), après accord de l’utilisateur, collectent de manière systématique un historique des localisations enregistrées sur le smartpho..

Multilevel comparison of large urban systems

For the first time the systems of cities in seven countries or regions among the largest in the world (China, India, Brazil, Europe, the Former Soviet Union (FSU), the United States and South Africa) are made comparable through the building of spatio-temporal standardised statistical databases. We first explain the concept of a generic evolutionary urban unit ("city") and its necessary adaptations to the information provided by each national statistical system. Second, the hierarchical structure and the urban growth process are compared at macro-scale for the seven countries with reference to Zipf's and Gibrat's model: in agreement with an evolutionary theory of urban systems, large similarities shape the hierarchical structure and growth processes in BRICS countries as well as in Europe and United States, despite their positions at different stages in the urban transition that explain some structural peculiarities. Third, the individual trajectories of some 10,000 cities are mapped at micro-scale following a cluster analysis of their evolution over the last fifty years. A few common principles extracted from the evolutionary theory of urban systems can explain the diversity of these trajectories, including a specific pattern in their geographical repartition in the Chinese case. We conclude that the observations at macro-level when summarized as stylised facts can help in designing simulation models of urban systems whereas the urban trajectories identified at micro-level are consistent enough for constituting the basis of plausible future population projections.Comment: 14 pages, 9 figures; Pumain, Denise, et al. "Multilevel comparison of large urban systems." Cybergeo: European Journal of Geography (2015

Modeling households spatial reorganization in North-Western Europe, A.D. 800 to 1100

International audienceThis model aims to explain the changes that occurred to the settlement structure of North-Western Europe between A.D. 800 and 1100. This model focuses on how various pressures from landlords will force peasants to relocate their homes. These pressures increase through time because of the reinforcement of the lords' local power over their subjects

Pour une évaluation visuelle des modèles de simulation, au-delà de la face validation

International audienceIn this talk, we propose a new methodological framework, the "visual evaluation'', that enables or facilitates the evaluation of complex and stochastic simulation models that mostly rely on expert knowledge rather than empirical data for their hypotheses.This method has been developped for the modelling of space-time processes and relies on the thorough use of qualitative visual comparison between the model's outputs and the underlying empirical knowledge.Visual evaluation is based on a remediation of face validation for massive simulation datasets, and thus requires an interactive exploratory data analysis platform dedicated to simulation outputs.Nous proposons une approche méthodologique dédiée à l'évaluation de modèles de simulation stochastiques descriptifs caractérisés par une faible possibilité de recours à des données empiriques.En l'absence de données structurées de contrôle - ou quand celles-ci sont trop peu nombreuses, incertaines ou lacunaires -, l'évaluation peut être réalisée d'après les connaissances expertes, de manière qualitative.Pour que ce processus soit mené de manière rigoureuse, robuste et reproductible, il ne doit pas être uniquement basé sur des intuitions ou premières impressions.L'évaluation peut prendre la forme d'une comparaison systématique entre les sorties du modèle et les hypothèses thématiques sous-jacentes à la modélisation, tirées des connaissances expertes.Cette comparaison est menée à l'aide d'une méthode d' "évaluation visuelle" que nous définissons et appliquons ici.L'approche méthodologique proposée doit ainsi permettre et faciliter l'évaluation de modèles de simulations par le biais de connaissances expertes explicitées, en s'appuyant sur l'utilisation d'un environnement d'exploration interactive des données de sortie de simulation

Session sur l'extraction de données depuis internet - 1/3 : Utilisation d'API natives

La première session de la 3ème "vague" ElementR s'est tenue le 30 Mars 2016, et avait pour thème le web scraping, soit la collecte/extraction de données depuis Internet. Le document utilisé en séance est disponible à cette adresse, et les données sont ici. Le sujet étant assez étendu, j'ai choisi de développer les exemples dans un format plus long de tutoriel, en découpant l'ensemble de la séance en trois parties centrées sur : L'utilisation d'API natives à R La récupération d'une page w..

Visual Analytics of spatio-temporal simulation data: evaluation of a model of spatial reorganization in North-Western Europe, A.D. 800 to 1100

International audienceThis proposal originates from the ANR TransMonDyn project, which aims at analysing settlements systems evolution over the long time using modelling. This project gathers many case-studies, and I plan on presenting one of those, that aims at a better understanding of the social and spatial processes that happened in NorthWestern Europe between 800 and 1100 A.D. Through this period, archaeologists and historians (TANNIER & al., 2014) observed a major change in the settlement structure, to which we refer as the " 800-1100 transition " :-The peasant households, mostly sprawled around 800, tend to cluster around functional attractors, mainly castles and churches. Furthermore, they cluster for a longer time than during previous periods, and this clustering and fixation are at the origin of villages and small towns.-These aggregates of population and the simultaneous Gregorian Reform lead to a stronger religious control over the peasants, and results in the appearance of a regular grid of parishes designed around the churches. This well-defined and structured territorial meshing is at the origin of current administrative organisation

Modéliser des systèmes de peuplement en interdisciplinarité : co-construction et exploration visuelle d'un modèle de simulation

This thesis experiments a collaborative and interdisciplinary approach for the analysis of long-term spatial dynamics, based on the collective construction and visual exploration of a model which simulates the transitions of a settlement system. The case study is the Northwest European settlement system which between 800 and 1100 transitioned from a mostly dispersed settlement system to a hierarchical and polarized one : the objective of this research is to model and analyse the multiscalar interactions that resulted in these transformations and generated the dynamics of polarisation, hierarchisation and settlement fixation. To this end, this thesis proposes a methodological approach based on the co-construction of a simulation model involving experts from various disciplines (archaeology, history and geography). This approach proposes to support the domain experts for conceptualizing and modelling the system under study, through the development of SimFeodal, an agent-based model. This model is collectively evaluated, parameterized and explored through methods of visual evaluation. The methods rely on the systematic comparison of the model’s outputs to test the thematic hypothesis underlying the choice and selection of processes which simulates the settlement system’s spatial dynamics. The SimEDB platform, specifically designed for this use, provides an interactive tool to explore the massive spatio-temporal datasets of the model, and thus facilitates the collective and interdisciplinary analysis of the thematic hypotheses.Cette thèse vise à expérimenter une démarche collective et interdisciplinaire d’analyse de dynamiques spatiales sur le temps long, en se fondant sur la co-construction et l’exploration visuelle d’un modèle de simulation des transitions des systèmes de peuplements. Il s’agit de simuler les transformations du système de peuplement Nord-Ouest européen entre 800 et 1100, période de transition d’un système majoritairement dispersé à un système hiérarchisé et polarisé. L’objectif est de modéliser et d’analyser les interactions à différentes échelles qui ont provoqué ces transformations et engendré les dynamiques de polarisation, de hiérarchisation et de fixation de l’habitat. Pour répondre à cet objectif, la thèse déploie une démarche méthodologique de co-construction d’un modèle de simulation avec des modélisateurs et des experts thématiciens archéologues, historiens et géographes. Cette démarche permet d’accompagner les thématiciens dans la modélisation conceptuelle et informatique du système étudié, via le développement du modèle à base d’agents SimFeodal. Le modèle est collectivement évalué, paramétré et exploré grâce à la mise en œuvre d’une méthode d’évaluation visuelle. On peut alors tester les hypothèses sous-jacentes aux processus mobilisés pour décrire les dynamiques spatiales modélisées en comparant systématiquement les sorties du modèle. La comparaison est rendue possible par l’utilisation d’un environnement d’exploration, la plateforme SimEDB. Cet outil interactif conçu spécifiquement pour cet usage permet l’exploration des données spatio-temporelles massives issues du modèle, et facilite ainsi l’analyse collective et interdisciplinaire des hypothèses thématiques

Session sur l'extraction de données depuis internet - 1/3 : Utilisation d'API natives

La première session de la 3ème "vague" ElementR s'est tenue le 30 Mars 2016, et avait pour thème le web scraping, soit la collecte/extraction de données depuis Internet. Le document utilisé en séance est disponible à cette adresse, et les données sont ici. Le sujet étant assez étendu, j'ai choisi de développer les exemples dans un format plus long de tutoriel, en découpant l'ensemble de la séance en trois parties centrées sur : L'utilisation d'API natives à R La récupération d'une page w..

: Application à la modélisation des systèmes de peuplement sur le temps long

International audienceOn vise à concevoir un environnement complet d'analyse des dynamiques spatio-temporelles sur le temps long. L’application choisie pour l’élaboration de cet environnement concerne les transitions des systèmes de peuplements. Le corpus utilisé est un ensemble de transitions identifiées par des spécialistes thématiciens, géographes et archéologues. L’objectif est d’identifier et de modéliser les interactions à différentes échelles qui provoquent des transformations dans la structure des systèmes de peuplements, et d’analyser les dynamiques engendrées.L’environnement développé permettra d’accompagner les thématiciens : 1- dans la description ontologique des ensembles spatio-temporels étudiées ; 2- dans la réalisation de modèles systémiques ; 3- dans la mise en place des modèles de simulation associés. En prenant appui sur la comparaison systématique de ces modèles et de leurs résultats, on pourra alors réaliser un « méta-modèle » de l'évolution des systèmes de peuplement et de leurs réactions face à un processus, social ou environnemental, qui viendrait perturber leur structure sociale et spatiale, sur le temps long de l'adaptation des structures humaines.Ce méta-modèle prendra appui sur la conception en parallèle d'une structure de données spatio-temporelles et d'un environnement méthodologique et technique d'analyse et de représentation