Représentation stylisée versus réaliste de l’espace ...bonnaillie/Modelisation2016/SANDERS...en...

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Représentation stylisée versus réaliste de l’espace géographique dans la modélisation des phénomènes socio-spatiaux Lena Sanders UMR Géographie-cités CNRS- Université Paris 1- Université Paris Diderot Colloque « Modélisation: succès et limites » Session « Modélisation: complexifier ou simplifier » CNRS, Paris, 6 décembre 2016

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Représentationstyliséeversus réalistedel’espacegéographiquedanslamodélisation

desphénomènessocio-spatiaux

LenaSandersUMRGéographie-cités

CNRS- UniversitéParis1- UniversitéParisDiderot

Colloque« Modélisation:succèsetlimites »Session« Modélisation:complexifierousimplifier »CNRS,Paris,6décembre2016

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Fildel’exposé

1- Quecherche-t-onàexpliquer?unphénomèneparticulier/général

2- Desmodèlespourcomprendreetexpliquercephénomènemodèle« simple »/modèle« complexe »

3- Croisementdecesdeuxdimensions:unrapidepanoramadespratiquesdemodélisationenSHS(phénomènessocio-spatiaux)

Banos etSanders,2013

Phénomènegénéral

Modèle“simple”

Modèle“complexe”

Phénomèneparticulier

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Modèlesetregistresd’explication

universel / généralopérant quels que soient l’époque et le lieu

Particulier/singulierContextualisé

Niveauxd’abstraction

« expliquer »

(lois de Hempel)

« comprendre »

(raisonsdeDray)

épistémologie

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Soitunsemisdevilles…

ModèledeChristaller

Exemple1:Casdesvilles- pourquoilanaissanced’uneville ?- pourquoiicietpasailleurs?

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…etunenouvellecréation

X

CastypedeMontpellierau10e siècleFavory etal.,1998

ModèledeChristaller

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oulà…

X

CastypedeRichelieuau17e siècleDurand-Dastès,1998

ModèledeChristaller

Lesraisonsnel’emportentpastoujours…

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-Pourquoiunevilledonnéecroît-elleplusoumoinsqu’uneautre?

Casdesvilles:lesphénomènesàexpliquerrelèventdedifférenteséchelles

Organisationhiérarchiqued’unsystèmedevilles

-pourquoidesdifférentielsdecroissanceentreleslieux ?

-Pourquoitelleconfigurationspatialedecesdifférentiels?

-pourquoil’émergenced’uneorganisationrang-taille(Zipf)d’unsystèmedeville ?Pourquoitelleinscriptionspatialed’unsystèmedevilles?

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Généralopérant en une diversité d’époques et de lieux

ParticulierEffet de contexte

Niveauxd’abstraction

organisationspatialeprécise,observéeenunlieudonnéàunmomentdonné

organisation-type,observéedemanièrerépétéedansletempset/oul’espace

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Généralopérant en une diversité d’époques et de lieux

ParticulierEffet de contexte

Niveauxd’abstraction

organisationspatialeprécise,observéeenunlieudonnéàunmomentdonné

organisation-type,observéedemanièrerépétéedansletempset/oul’espace

Exemple:ségrégationsocio-spatiale

Constat:ilexistedelaségrégationsocio-spatialedanslaplupartdesvilles

Françoisetal.(2014)

Schelling,1971

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Généralopérant en une diversité d’époques et de lieux

ParticulierEffet de contexte

Niveauxd’abstraction

organisationspatialeprécise,observéeenunlieudonnéàunmomentdonné

organisation-type,observéedemanièrerépétéedansletempset/oul’espace

Exemple:ségrégationsocio-spatiale

Constat:ilexistedelaségrégationsocio-spatialedanslaplupartdesvilles

Françoisetal.(2014)

Schelling,1971

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Deuxdémarchesdemodélisationcomplémentaires

Analyserdesdonnéesempiriques:« faireparlerlesdonnées »,qu’est-ilarrivédansla« réalité »?

Reproduire,analysercequiexiste(aexisté)« danslaréalité »

Partirdesobservables:recensement,enquêtes,analysesgénétiques,fossiles,donnéesGPS

Modèlesstatistiques:Corrélations,relationsstatistiques,classifications

Représenter,décrire

Simulerune« expériencedepensée »:explorerlesmécanismesduchangement:« qu’arriverait-ilsi? »

Explorerlesprocessusdechangementparlasimulation

Approche« What if »:construireunmondeartificielpourexplorerdes« histoiresalternatives »

ModèleSystèmeMulti-Agent(SMA)Règlesdecomportement,Interactions,émergence

Simulerpourtesterdesscénarios

Goal: B

meit

environment

Actions

Representations

Perceptions

Goals

Environment

Communications

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Typesdemodèle:« KISS »versus « KIDS »

Source:Banos &Sanders2011,2013

modèle« simple »

« KISS » :Keep it Simple,Stupid !(Axelrod)

« lacomplexitéd’unmodèleàbased’agentsdoitrésiderdanslesrésultatsissusdesasimulation,nondansseshypothèses »

modèle« complexe »

« KIDS » :Keep ItDescriptive,Stupid !(Edmonds&Moss)

« conserveruneapprocheexplicativeenprenantencomptetouslesmécanismesapriorinécessaires,puissimplifierprogressivement »

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modèle« simple »

« KISS » :Keep it Simple,Stupid !(Axelrod)

« lacomplexitéd’unmodèleàbased’agentsdoitrésiderdanslesrésultatsissusdesasimulation,nondansseshypothèses »

modèle« complexe »

« KIDS » :Keep ItDescriptive,Stupid !(Edmonds&Moss)

« conserveruneapprocheexplicativeenprenantencomptetouslesmécanismesapriorinécessaires,puissimplifierprogressivement »

Passagedumodèlesimpleaumodèlecomplexe:- représentationdel’espace- nombreetcomplexitédesmécanismes

Typesdemodèle:« KISS »versus « KIDS »

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Modèlesimple(KISS)espaceabstrait,homogèneetisotropedéplacement=marchealéatoire

Taux decroissance élevé+mobilité faible

expansiondel’ agricultureNeolithique

colonisationdel’Australie auPleistocène

Young,D.A.(2002).ANewSpace-TimeComputerSimulationMethodforHumanMigration

Taux decroissance faible+fortemobilité

Représentationdel’espace,abstrait(simple)/réaliste(complexe)danslesmodèlesdesgrandsmouvementsmigratoiresetdediffusiondel’agriculture

Parisi,D.,Antinucci,F.,Natale,F.,&Cecconi,F.(2008).SimulatingtheexpansionoffarmingandthedifferentiationofEuropeanlanguages

Modèlecomplexe(KIDS)GéographieréalisteDéplacementsipotentielagricoleinsuffisant

tDiffusiondel’agricultureenEurope

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Modèlesimple(KISS)espaceabstrait,homogèneetisotropedéplacement=marchealéatoire

Young,D.A.(2002).ANewSpace-TimeComputerSimulationMethodforHumanMigration

Représentationdel’espace,abstrait(simple)/réaliste(complexe)danslesmodèlesdesgrandsmouvementsmigratoiresetdediffusiondel’agriculture

Parisi,D.,Antinucci,F.,Natale,F.,&Cecconi,F.(2008).SimulatingtheexpansionoffarmingandthedifferentiationofEuropeanlanguages

Modèlecomplexe(KIDS)GéographieréalisteDéplacementsipotentielagricoleinsuffisant

Coupé,Hombert,LeNéchet,Mathian,Sanders,2016

Intermédiaire:espacestylisé

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niveaudesimplificationdumodèle:

général particulierniveaud’abstractionduphénomène:

simple complexeCroisement

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général(stylisé)

simple“KISS “

Complexe“KIDS”

particulier(contexte)

Source:Banos,Sanders,2011,2013

KeepitSimple,Stupid!(Axelrod)

KeepItDescriptive,Stupid!(Edmonds&Moss)

A B

CD

niveaudesimplificationdumodèle:

général particulierniveaud’abstractionduphénomène:

simple complexeCroisement

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

Dumodèlelogistique…

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

VersuneformulationdynamiquedelacapacitémaximaleK

Dumodèlelogistique…aumodèleurbaindePeterAllen

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

LemodèledePeterAllen:dusemisurbainfictifauxvillesempiriques

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

DumodèleSimPop:simulerl’émergenced’unsystèmedevilles…

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

…aumodèleEuroSim:simulerl’évolutiondesvilleseuropéennesde1950à2050

Enjeu:Saisirunedynamiqueenpleinvol

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

SCID:SocialComplexity ofImmigrationandDiversity

« Thevotermodel »(projetSCID):modélisationdutauxdeparticipation

1-Modèlecomplexe

Fieldhouse,E.,Lessard-Phillips,L.,&Edmonds,B.(2016).Cascadeorechochamber?Acomplexagent-basedsimulationofvoterturnout.PartyPolitics,22(2),241-256

http://cfpm.org/scid/models-2/the-voter-model/

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

SCID:SocialComplexity ofImmigrationandDiversity

« Thevotermodel »(projetSCID):modélisationdutauxdeparticipation

http://cfpm.org/scid/models-2/the-voter-model/

Niveau1d’abstraction

Lafuerza,L.F.,Dyson,L.,Edmonds,B.,&McKane,A.J.(2016).Staged Models forInterdisciplinary Research,PLoSONE,11(6)

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général

simple“KISS”

Complexe“KIDS”

particulier

A B

CD

SCID:SocialComplexity ofImmigrationandDiversity

« Thevotermodel »(projetSCID):modélisationdutauxdeparticipation

http://cfpm.org/scid/models-2/the-voter-model/

Niveau2d’abstraction

Lafuerza,L.F.,Dyson,L.,Edmonds,B.,&McKane,A.J.(2015).Simplificationandanalysisofamodelofsocialinteractioninvoting,EuropeanPhysicalJournalB,89:159

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Ya-t-ildestrajectoirespluspertinentesqued’autresdanscettegrille?

KISS KIDS

Stylized

Particular

A B

CD

EntreCetD,lemeilleur« chemin »conceptuelsuitleferàcheval

Source:Banos &Sanders2011,2013