Du modèle à la simulation informatique

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Du Modèle à la Simulation Informatique

 

DU MODELE A LA SIMULATION INFORMATIQUE, Paris, Vrin, collection Mathesis, septembre 2007, 249p, 19 euros, ISBN 978-2-7116-1925-2

English Version: franck.varenne.eng.monsite-orange.fr/

 

PRESENTATION de l'ouvrage :


4ème de COUVERTURE :

"Ce livre retrace la récente évolution, au cours des trente dernières années, de quelques uns des principaux types de modélisation de la croissance et de la morphogenèse des plantes vers des simulations informatiques dont la fonction se complexifie et ne se réduit plus au calcul d'un modèle. A travers ce cas, il montre comment, dans les sciences expérimentales à objets complexes, les modèles mathématiques et statistiques, ayant d'abord supplanté les théories mathématiques des siècles précédents, ont été eux-mêmes partiellement supplantés, à partir des années 1990, par les simulations.


Cette évolution générale a eu pour effet de donner un rôle épistémique renouvelé aux formalisations dès lors qu'elles devenaient fortement assises sur et non plus seulement traitées par l'infrastructure informatique, ce qui était encore le cas des premières simulations sur ordinateur. Ainsi, les modélisateurs eux-mêmes considèrent certaines de leurs simulations pluriformalisées comme autant d' "expérimentations virtuelles". Que signifie techniquement, mais aussi d'un point de vue épistémologique, cette empirie seconde ? Comment la distinguer de cette créativité proprement interne aux mathématiques dont la philosophie des sciences a déjà su rendre compte ?


Comprendre cette évolution inséparablement technique et épistémologique, appréhender les besoins auxquels elle a répondu, ainsi que les préventions épistémologiques qu'elle a dû combattre (dont l'iconoclasme épistémologique si vivace au XXe siècle), nécessite de ressaisir, dans son contexte, la naissance de la méthode des simulations, tant dans ses techniques, ses opérations, ses instruments - au premier rang duquel figure l'ordinateur - que dans ses épistémologies de terrain, souvent reprises, mais parfois improvisées, novatrices et, de ce fait, décisives."

 

 

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS
AVANT-PROPOS
INTRODUCTION


CHAPITRE I : simulation géométrique et botanique.......................6
- La simulation probabiliste de formes biologiques ramifiées : Cohen (1966)
- Rôles épistémiques de la programmation modulaire, de la simulation et de la visualisation
-Première simulation géométrique et réaliste des arbres (Honda-Fisher 1971-1977)
- Les limites de la morphométrie et de la thermodynamique des arbres
- La première simulation géométrique d'un arbre réel : le Terminalia
- Bilan sur la simulation géométrique

CHAPITRE II : modèle logique et simulation algorithmique des algues.......................... 39
- Un botaniste convaincu par le positivisme logique : la "théorie des cycles de vie" d'A. Lindenmayer (1963-1965)
- Axiomatique inutilisable et axiomatique utilisée
- De la théorie logique à la théorie des automates (1966-1967)
- Le "modèle développemental" et les règles de réécriture (1968)
- La controverse avec Brian Carey Goodwin au sujet des formalismes "naturels"
- Bilan : l'ordinateur comme modèle d'automate et comme machine déductive


CHAPITRE III : limite des modèles biométriques et passage à la simulation en agronomie.............................. 63
- Le contexte institutionnel et technique de l'IFCC (1966-1971)
- Transférer un peu d'économétrie dans la biométrie : un problème d'optimisation (1974)
- Une première application de la simulation des plantes en agronomie (1974-1975)
- Modélisation fragmentée et simulation géométrique : de Reffye (1975-1981)
- Simulation, mimétisme et usage sous-symbolique des formalismes


CHAPITRE IV : une simulation architecturale, aléatoire et universelle......................... 93
- Une avancée en botanique : la notion de "modèle architectural" (1966-1978)
- La recherche du réalisme botanique (1978-1979)
- Critiques des modèles théoriques
- Critiques des modèles biométriques
- Réception mitigée (1979-1981)

CHAPITRE V : convergence entre simulation intégrative et informatique graphique.................................... 115
- Le redémarrage de la recherche en simulation architecturale (1985-1991)
- Thèse de Jaeger : modèle en préfixé et synthèse d'images botaniques (1987)
- Thèse de Blaise : simulation du parallélisme des bourgeons (1991)
- Valider une simulation intégrative ?


CHAPITRE VI : convergence entre simulation universelle et foresterie (1990-1998)..................................... 133
- Une controverse épistémologique entre modélisateurs : INRA et CIRAD
- Convergence conceptuelle et institutionnelle : le laboratoire associé CIRAD/INRA (1995)
- La valeur empirique de la simulation
- Les sursimulations

CHAPITRE VII : remathématisation des simulations (à partir de 1998)............. 151
- Le premier modèle mixte structure-fonction : "l'efficience de l'eau" (1997-1999)
- Evolution parallèle de la simulation algorithmique : 1984-1994
- Simuler la plante individuelle pour voir fonctionner les cultures (1997-2000)
- L'association de l'AMAP avec l'INRIA : sous-structures et factorisation (1998-2006)
- Bilan : simulation pluriformalisée et convergences entre disciplines

CONCLUSION
GLOSSAIRE
BIBLIOGRAPHIE SELECTIVE.... 213
INDEX DES MATIERES..........235
INDEX DES NOMS..............241
TABLES DES MATIERES.........247

 

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franck.varenne
24/03/04