l’approche proposée par harmoniqua séminaire d’information sur le projet européen harmoniqua

Cemagref Antony, 2 décembre 2005

Séminaire d'information sur le projet européen HarmoniQuA

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L’approche proposée par HarmoniQuA

Séminaire d’information sur le projet européen HarmoniQuA

Charles Perrin, Vazken Andréassian, Julien Lerat

Cemagref, Antony



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Les problèmes à résoudre



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Problèmes à résoudre (1) Terminologie

Terminologie ambiguë Manque de compréhension mutuelle entre acteurs clé Cultures différentes dans des projets pluri-discisplinaires

Erreurs méthodologiques Mauvaise prise en compte des données d’entrées Construction du modèle inadéquate Calage et validation insuffisants Mauvaise prise en compte des incertitudes Modèles utilisés au-delà de leur domaine de validité

Données Manque de données Faible qualité des données disponibles Documentation inadaptée des sources et de la qualité des données



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Problèmes à résoudre (2)Méconnaissance des processus

Connaissance insuffisante de certains processus (biologiques, socio-économiques…)

Mauvaise communication Du modélisateur vers l’utilisateur final Sur les possibilités et les limites du projet de modélisation Surestimation des capacités des modèles

Problèmes d’interprétation des résultats des modèles dans la prise de décision



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Problèmes à résoudre (3)Documentation et transparence du processus de

modélisationAspects socio-économiques négligés

Prise en compte insuffisante des questions économiques, institutionnelle et politiques

Manque de modélisation intégrée; la modélisation intégrée comprend :L’ensemble des domaines nécessairesLes aspects socio-économiques

Pas de prise en compte des conséquences et implications politiques



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Outils proposés par HarmoniQuA

1. Guides méthodologiques de modélisation dans le domaine de la gestion de l’eau

2. Logiciel d’appui à la modélisation (Modelling Support Tool - MoST)

3. Supports de formation et d’aide



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Organisation du projet



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Décomposition des tâches dans HarmoniQuA Work Package (WP) 1 :

Décomposition du processus de modélisation Définition explicite de chaque niveau + glossaire

Base de connaissance guides WP2 :

Développement d’un support ontologique à la base de connaissance Développement du logiciel d’aide à la modélisation Modelling Support

Tool (MoST) WP3 :

Tests : 2 séries de 10 cas d’étude WP4 :

Dissémination, exploitation, formation



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Organisation du projet

Knowledge on modellinggeneric + subdomain specificglossary

Knowledge Base devlopmentModelling Support Tool

Testing tool of WP 2Testing knowledge of WP1

WP 1

WP 2 WP 3

DisseminationTraining MaterialExploitation

WP 4Students

Public

Existingknowledge

Experts

Professionals



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La base de connaissance



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Base de connaissance Comprend des informations sur

La modélisation adaptée à la gestion de l’eau Le processus de modélisation La modélisation en équipes pluri-disciplinaires

Mise en place sous forme d’ontologie (base de données “élégante”)

Fournie aux utilisateurs par le logiciel MoST



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Base de connaissanceGuides adaptés à différents :

Types d’utilisateurs maîtres d’ouvrages / gestionnaires modélisateurs auditeurs acteurs de l’eau public

Domaines hydrogéologie hydrologie hydrodynamique prévision des crues qualité des eaux de surface hydrobiologie socio-économie

Niveaux de complexité (pris en compte par l’intermédiaire de démarches types)



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Critères de construction de la base Adaptable suivant les utilisateurs et les domaines de modélisation Décompose le processus de modélisation en :

Etapes Tâches

Activités (+ Méthodes) Autres critères de construction

Facile à mettre à jour via Internet Maintenance facile Structure flexible Gestion des droits (administrateurs, éditeurs, utilisateurs enregistrés) Approche de Génie Logiciel



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Une approche ontologique (1)Définition d’une ontologie Organisation hiérarchisée de la connaissance sur un ensemble d'objets par leur

regroupement en sous-catégories suivant leurs caractéristiques essentielles

Pourquoi les ontologies (Uschold et al., 1998)? Communication (échange de connaissance structurée entre personnes /

organisations) Interopérabilité (compréhension d’un savoir entre machines et entre hommes et

machines) Génie des systèmes (systèmes logiciel / connaissance : ré-utilisation d’un savoir

et rendre ce savoir explicite)



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Une approche ontologique(2)Etapes de développement :

1. Développement d’une structure ontologique (comment la connaissance est structurée)

2. Acquisition de connaissance

3. Renseignement de la Base de connaissance

4. Construction des applications logiciels utilisant la base de connaissance



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Comment la base de connaissance a été produite (1) Première version générique réalisée par 5 personnes ayant une

expertise en Modélisation pour la gestion de l’eau Génie des connaissances

Le processus de modélisation a été décomposé en Etapes et ensuite en Tâches

Cinq grandes étapes dans la modélisation Plan de l’étude de modélisation Données et conceptualisation Mise en place du modèle Calage et validation Simulation et évaluation



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Développement d’un outil web pour permettre aux experts de compléter/éditer la base

Déclinaison du guide générique pour chaque domaine de modélisation

Deux séries de tests de la base sur des cas réels : Série de tests 1 : 2004 Série de tests 2 : 2005

Comment la base de connaissance a été produite (2)



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Conclusion



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Model StudyPlan

Data andConceptualisation

ModelSet-up

Calibrationand

Validation

Simulation andEvaluation

Model TeamSingle/multiple domain

MoST

Reporting and client review take place in each step

User

Knowledge BaseGuidelinesSoftware capabilitiesGlossaryDomains:

GroundwaterPrecipitation-runoffHydrodynamicsFlood forecastingWater qualityBiota (ecology)Socio-economics

GuidanceGeneric + specific for:- model domain- user- job complexity

ReportingSpecific for typesof users

MonitoringGeneric + specific for:- model domain- user- job complexity

AdviseFrom previousmodel projects

ModelArchive

Model journal, Project A

Model journal, Project B

Model journal, Project C

Model journal, Project D

Vue d’ensemble d’HarmoniQuA



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Conclusion La DCE demande des études intégrées dans lesquelles

Des modèles sont nécessaires Les questions socio-conomiques sont importantes La participation du public et autres parties prenantes est nécessaire

HarmoniQuA Fournit un support sur la façon de modéliser guide méthodologiques Soutient le processus de modélisation dans le cadre de projets MoST Fournit des supports de formation et d’aide

Résultats scientifiques Articles dans revues scientifiques, présentations dans des conférences



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Bénéfices Aide au suivi d’études Aide à la rédaction de cahier des charges Dialogue facilité entre maître d’ouvrage et bureaux d’études Meilleure cohérence d’études pluridisciplinaires Amélioration de la transparence Reproductibilité des projets de modélisation Audits / évaluation a posteriori des études facilités Enregistrement des résultats d’application du modèle (routine…) Outil de formation / d’enseignement “Cahier de laboratoire” pour le chercheur …



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Problèmes non résolus (pas l’objectif) Sélection de codes de modèles

(voir le projet européen BMW : http://www.ymparisto.fi/) Couplage de modèles

(HarmonIT: http://www.harmonit.org/) Utilisation de modèles d’autres domaines …..



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Perspectives Année 2006 : poursuite du partenariat HarmoniQuA

Diffusion auprès des utilisateurs Analyse des retours d’expérience Mise à jour de la base Amélioration des outils logiciels Construction de nouveaux projets (nationaux ou européens…)

Introduction de nouveaux domaines de modélisation Adaptation à des besoins spécifiques Traduction (?) Réflexion sur le besoin de normes européennes en matière de

modélisation (?)



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Pour en savoir plus sur HarmoniQuA… Site Web public :

http://www.harmoniqua.org

Téléchargement (gratuit) des outils : http://harmoniqua.wau.nl/tools/login_download.html

Outils de formation aux produits HarmoniQuA : http://harmoniqua.wau.nl/training/

Site de développement des guides : http://harmoniqua.wau.nl/tools/index.jsp

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