Letteratura scientifica selezionata sul tema "Complexité spatiotemporelle"

La pandémie de coronavirus a bouleversé les territoires dans le monde entier, mais ses impacts diffèrent selon les espaces et les temporalités d’analyse, engendrant une diversité de processus spatiotemporels. À partir des données de mortalité en Équateur, l’un des territoires les plus touchés, on analyse la configuration spatiotemporelle (classification ascendante hiérarchique) et multi-échelles (analyse territoriale multiscalaire) de la pandémie. On en conclut que la propagation de la pandémie relève d’une articulation entre deux formes de complexité : celle relevant de l’imbrication des niveaux spatiaux, celle de l’imbrication des niveaux d’organisation. Le croisement des approches multitemporelle et multiscalaire permet d’identifier des territoires où les caractéristiques de propagation de la pandémie sont similaires, fournissant ainsi des connaissances utiles à la gestion territoriale de la pandémie.

Cet article de positionnement théorique est une contribution ontologique pour la modélisation des socio-écosystèmes (SES). C’est également une prise de position épistémique qui est ancrée sur la démarche orientée objet. Nous proposons ainsi un modèle d’organisation des connaissances qui permet d’intégrer plus de complexité dans la déconstruction pluridisciplinaire et l’analyse des SES. Cette proposition ontologique orientée objet s’appuie sur six concepts de haut niveau d’abstraction permettant une portabilité transdisciplinaire autour des structures, fonctions, connexions, phases, échelles et adaptations des SES. Après avoir défini notre positionnement sur la modélisation spatiotemporelle orientée objet, nous présentons les six concepts et nous explicitons l’intérêt d’une d’ontologie de haut niveau, orientée objet, pour les SES pour conclure sur les perspectives d’organisation des connaissances qui prolongent notre proposition.

Résumé La compréhension de la dynamique des cours d'eau nécessite la connaissance des interactions qui lient l'écoulement, le transport des sédiments et le développement des formes sur le lit. Ceci implique la caractérisation des structures individuelles présentes dans l'écoulement mais aussi une prise en compte de leur organisation spatiotemporelle dans la section du cours d'eau. Trois structures turbulentes sont fréquemment utilisées pour décrire les écoulements sur lit de graviers : les structures d'éjection au lit, les structures d'échappement à l'aval d'obstacles protubérants et les structures à grande échelle se développant sur toute la tranche de l'écoulement. Il est possible de décrire les mécanismes de formation de ces structures de même que d'envisager leurs interactions dans un écoulement turbulent. Par exemple, les structures à grande échelle changent la dynamique des zones de recirculation à l'aval d'obstacle, ce qui donne naissance à différentes manifestations des structures d'échappement. Il est cependant plus difficile de regrouper ces structures à l'échelle d'une section de rivière. À partir des mécanismes de formation des structures et de leurs interactions, nous illustrons la complexité de l'organisation d'un écoulement à l'échelle d'une section de rivière. Bien que spéculative, cette illustration fait ressortir (1) l'étroite relation entre les échelles de rugosité du lit et les échelles des structures qui organisent l'écoulement ; (2) la présence de zones de production et de dissipation des structures ; et (3) l'anisotropie structurale de l'organisation de l'écoulement caractérisée par des interactions complexes entre les différentes structures. Cet essai souligne que les interactions entre les structures sont tout aussi importante que les structures ellesmêmes dans notre compréhension de l'organisation de l'écoulement.

Résumé Ce texte analyse les frontières et la structure interne de l’espace d’un réseau sociocognitif complexe. À cette fin, il définit rigoureusement la notion de ressemblance entre acteurs d’un tel réseau en proposant une spécification de la manière aujourd’hui la plus satisfaisante d’exprimer mathématiquement la ressemblance entre deux objets : celle qu’exprime la notion duale de distance informationnelle définie dans le cadre de la complexité algorithmique. Dans ce cadre, deux objets sont d’autant plus semblables que l’on passe facilement de la description de l’un à la description de l’autre, et réciproquement. Dans le cas d’un réseau complexe d’acteurs cognitifs individuels, ce degré de ressemblance entre acteurs s’identifie à leur propension à communiquer. Cette propension exprime une probabilité conditionnelle à une situation réticulaire donnée et situe chaque acteur par rapport aux autres dans l’espace ainsi défini. Elle confère donc une structure au réseau, et cette structure exprime le présent de ce dernier comme une tension dialectique entre passé et avenir de son évolution temporelle. Ce concept de propension à communiquer constitue ainsi une formalisation de la notion de présent spécieux analysée aujourd’hui par la philosophie de l’esprit et les sciences cognitives, et il fonctionne comme un marqueur spatiotemporel dans l’évolution du réseau sociocognitif complexe.

L’easyjet-setting, ou tourisme urbain de court séjour, nocturne et festif, est une pratique sociale émergente qui marque un tournant dans les comportements touristiques. La recherche du plaisir « ici et maintenant » (par le clubbing) prime sur les autres aspects de la ville, la dimension borderline (le sublime effrayant) l’emporte sur l’intégration dans la société d’accueil et la configuration spatiotemporelle des city-breakers est poussée à l’extrême (par un comportement hypermoderne). Symbole de la troisième modernité, cette pratique modifie la relation au cadre urbain – devenu un espace métapolitain – et à l’urbanité – devenue hypertexte. La politique foncière et du micro-événementiel, en faveur de cette pratique, permettrait d’améliorer l’attractivité d’une ville et de profiter de ses retombées économiques, grâce à un urbanisme soft. Cependant, de véritables questionnements se posent sur l’impact urbain (en termes de démographie, de banalisation, etc.) et sur le rapport à l’Autre (en termes d’hospitalité urbaine, de cohabitation, etc.). Scientifiquement, interroger une pratique sociale a priori marginale, dans le contexte spécifique de Berlin, nous permet de critiquer les catégories d’analyse classiques (des champs du tourisme et de l’urbain) et de les enrichir. Repenser les unes à la lumière des autres nous permettrait de mieux comprendre la complexité des évolutions du tourisme urbain, donc, de la société actuelle.

Cette thèse porte sur l’analyse des dimensions spatiale et temporelle du fonctionnement et de la diversité taxonomique et fonctionnelle d’une guilde. Au sein d’une guilde, les espèces exploitent un même type de ressources; pour cette raison, les niches écologiques fondamentales des membres d’une guilde sont similaires et une relation de compétition interspécifique se met en place si la ressource partagée est limitante. Quatre questions principales sur le fonctionnement d’une guilde ont été abordées : (1) à quelles échelles spatio-temporelles se structurent la guilde et les ressources exploitées, (2) quelles sont les influences respectives des filtres environnementaux et des interactions interspécifiques sur les traits fonctionnels des membres de la guilde, (3) quelle est la stratégie d’exploitation de ressources d’un membre de la guilde face à une faible disponibilité de ressources et (4) quel est l’impact du contexte climatique sur la structure d’une guilde et de son réseau trophique, et sur le degré de spécialisation écologique des espèces de la guilde sur la ressource. Le modèle biologique de cette étude a été une guilde de parasitoïdes de pucerons de céréales (Hymenoptera : Braconidae : Aphidiinae). Ces parasitoïdes s’attaquent aux pucerons (Homoptera : Aphididae) inféodés aux céréales dans les agroécosystèmes. Les variations d’abondance relative des parasitoïdes et de leurs hôtes ont été importantes aux échelles interrégionale et interannuelle, mais très faibles à l’échelle intra-régionale. La divergence des traits fonctionnels des parasitoïdes s’est maintenue sur trois régions et deux années, et le contexte local a influencé les traits de la guilde dans son ensemble. Pendant la saison hivernale, une période marquée par une faible densité de pucerons, le parasitoïde Aphidius rhopalosiphi a présenté des stratégies contrastées pour maximiser sa fitness en exploitant les hôtes Sitobion avenae et Rhopalosiphum padi, mais une forte spécialisation écologique sur le terrain a été observée en présence d’une espèce compétitrice : Aphidius avenae. Cette présence a pu être corrélée à une hausse des températures hivernales
This thesis is an analysis of the spatial and temporal dimensions of the functioning and taxonomic and functional diversity of a guild. In a guild, species exploit the same type of resources; consequently, fundamental ecological niches of guild members are similar and an interspecific competitive relationship is established if shared resources are limiting. Four main questions on the functioning of a guild are addressed: (1) the spatiotemporal scales to which guilds the guild and its exploited resources are structures, (2) the respective weight of environmental filtering and interspecific interactions on the configuration of realized niches of guild members, (3) the strategy of resource exploitation in a guild member facing low resource availability and (4) the impact of climatic context on the structure of a guild and its food web, and the degree of specialisation on resources. The biological model chosen in this study was a cereal aphid parasitoid guild (Hymenoptera: Braconidae: Aphidiinae). Those parasitoids attack aphids (Homoptera: Aphididae) in agroecosystems, which are anthropised environments marked by high disturbance rates and in which host resources are variable in density and in quality. Relative abundance variations in parasitoids and in their hosts were considerable at interregional and interannual scales, but weak at the intra-regional scale. Functional trait divergence in parasitoids was maintained across three regions and two years, and regional and annual environmental contexts influenced guild traits as a whole. In winter, a period marked by low aphid density, the parasitoid Aphidius rhopalosiphi presented contrasted strategies to maximise fitness whilst exploiting Sitobion avenae and Rhopalosiphum padi hosts, but a high degree of ecological specialisation in the field was observed in the presence of a competitive species, Aphidius avenae. This presence was correlated to an increase in winter temperatures

Cette thèse porte sur l'analyse des dimensions spatiale et temporelle du fonctionnement et de la diversité taxonomique et fonctionnelle d'une guilde. Au sein d'une guilde, les espèces exploitent un même type de ressources; pour cette raison, les niches écologiques fondamentales des membres d'une guilde sont similaires et une relation de compétition interspécifique se met en place si la ressource partagée est limitante. Quatre questions principales sur le fonctionnement d'une guilde ont été abordées : (1) à quelles échelles spatio-temporelles se structurent la guilde et les ressources exploitées, (2) quelles sont les influences respectives des filtres environnementaux et des interactions interspécifiques sur les traits fonctionnels des membres de la guilde, (3) quelle est la stratégie d'exploitation de ressources d'un membre de la guilde face à une faible disponibilité de ressources et (4) quel est l'impact du contexte climatique sur la structure d'une guilde et de son réseau trophique, et sur le degré de spécialisation écologique des espèces de la guilde sur la ressource. Le modèle biologique de cette étude a été une guilde de parasitoïdes de pucerons de céréales (Hymenoptera : Braconidae : Aphidiinae). Ces parasitoïdes s'attaquent aux pucerons (Homoptera : Aphididae) inféodés aux céréales dans les agroécosystèmes. Les variations d'abondance relative des parasitoïdes et de leurs hôtes ont été importantes aux échelles interrégionale et interannuelle, mais très faibles à l'échelle intra-régionale. La divergence des traits fonctionnels des parasitoïdes s'est maintenue sur trois régions et deux années, et le contexte local a influencé les traits de la guilde dans son ensemble. Pendant la saison hivernale, une période marquée par une faible densité de pucerons, le parasitoïde Aphidius rhopalosiphi a présenté des stratégies contrastées pour maximiser sa fitness en exploitant les hôtes Sitobion avenae et Rhopalosiphum padi, mais une forte spécialisation écologique sur le terrain a été observée en présence d'une espèce compétitrice : Aphidius avenae. Cette présence a pu être corrélée à une hausse des températures hivernales.

Dans la mythologie grecque, une chimère est une créature fantastique dont certaines parties du corps appartiennent à des animaux différents.Par analogie à cette mythologie, en physique et plus particulièrement dans l'étude des systèmes complexes discrets spatialement étendus, ces états chimères correspondent à la coexistence de deux comportements dynamiques spatio-temporels opposés.La coexistence de deux domaines l'un cohérent et l'autre incohérent dans une chaîne d'oscillateurs non-linéaires couplés en est l'exemple historique, à l'image des différentes parties du corps d'une chimère.Ces auto-organisations spatio-temporelles ont été largement étudiées théoriquement et expérimentalement. Cependant, rares sont les études menées pour explorer les liens entre ce type de dynamique et les automates cellulaires.Ces automates, malgré leur simplicité, possèdent des propriétés dynamiques remarquables et, par conséquent, représentent un des socles de la théorie d'information.Pour répondre à cette problématique, nous avons considéré des états chimères obtenus dans une chaîne de résonateurs optiques identiques couplés.Ces structures ont alors fait l'objet d'analyses quantitatives et qualitatives par les mêmes outils que ceux utilisés pour caractériser les automates cellulaires.Cela nous a permis de mettre en évidence une dynamique de type automate cellulaire élémentaire cachée dans l'évolution de nos états chimères.Nous avons alors été en mesure de déduire, un ensemble de propriétés en terme de calculabilité, ouvrant des perspectives vers des potentielles applications pour le traitement de l'information.Par la suite, nous avons utilisé nos états chimères optiques dans le cadre des réseaux de neurones récurrents.Il s'agit d'un nouveau paradigme, qui se distingue par sa grande simplicité, sa rapidité ainsi que son efficacité incontournable dans le traitement de l'information.Cependant, les performances de cette technique d'apprentissage automatique, dépendent notamment du design du réservoir.Nos résultats montrent que l'implémentation de nos états chimères optiques au lieu des réservoirs ‘classiques', peut fournir une alternative architecturale prometteuse permettant d'améliorer davantage la vitesse du traitement d'information
In Greek mythology, a chimera is a fantastic creature whose body parts belong to different animals.By analogy with this mythology, in physics and more particularly in the study of spatially extended discrete complex systems, these chimera states correspond to the coexistence of two opposing spatio-temporal dynamic behaviors.The coexistence of two domains, one coherent and the other incoherent in a chain of coupled non-linear oscillators is the historical example, like the different parts of the body of a chimera.These spatio-temporal self-organizations have been widely studied theoretically and experimentally.However, few studies have been carried out to explore the links between this type of dynamics and cellular automata.These automata, despite their simplicity, have remarkable dynamic properties and, consequently, represent one of the foundations of information theory.To answer this problem, we considered chimera states obtained in a chain of identical coupled optical resonators.These structures were then the subject of quantitative and qualitative analyzes using the same tools as those used to characterize cellular automata.This allowed us to highlight an elementary cellular automaton type dynamic hidden in the evolution of our chimera states.We were then able to deduce a set of properties in terms of computability, opening perspectives towards potential applications for information processing.Subsequently, we used our optical chimera states in the context of recurrent neural networks.This is a new paradigm, which stands out for its great simplicity, speed and essential efficiency in the processing of information.However, the performance of this machine learning technique depends in particular on the design of the reservoir.Our results show that the implementation of our optical chimeric states instead of 'classic' reservoirs can provide a promising architectural alternative to further improve the speed of information processing