Literatura científica selecionada sobre o tema "Modélisation de scénario"

Changement climatique et qualité de l’air sont intimement liés : à travers les politiques de gestion mises en œuvre pour atténuer ces menaces environnementales majeures, mais aussi à travers les processus géophysiques qui les gouvernent. Afin de pouvoir étudier l’évolution de la pollution atmosphérique en Europe en prenant en compte l’influence conjointe du changement climatique et du transport à longue distance, nous avons conçu, développé et mis en œuvre un système complet de modélisation régionale du climat et de la qualité de l’air. En utilisant des scénarios prospectifs de dernière génération relatifs au changement climatique (émissions de gaz à effet de serre) mais aussi pour les polluants à courte durée de vie, nous avons pu proposer une quantification de l’évolution future de la qualité de l’air en Europe. D’après le scénario le plus volontariste, la pollution liée à l’ozone sera réduite de manière substantielle, mais les efforts positifs induits par les politiques de gestion de la qualité de l’air seront contrebalancés par le changement climatique et le transport à longue distance pour le scénario statu quo. En ce qui concerne les particules, les réductions d’émissions futures réduiront de manière efficace les niveaux d’exposition.

Une méthodologie d'étude du comportement en scénario de valorisation de déchets minéraux solidifiés/stabilisés est présentée. La méthodologie est basée sur des outils expérimentaux (des tests paramétriques et des essais de simulation du scénario) et des modèles de comportement. Le cas d'un bassin de stockage d'eau construit avec un matériau contenant des résidus d'épuration des fumées d'incinération d'ordures ménagères est présenté. L'influence de la carbonatation du lixiviat par le CO2 atmosphérique sur le relargage des éléments de constitution du matériau est étudiée. Un modèle de comportement est mis en place pour le cas étudié; il comporte trois niveaux : 1) le matériau (chimie et diffusion), 2) le lixiviat (chimie et convection), 3) l'absorption du CO2 dans le lixiviat. Plusieurs échelles d'expérimentation (tests de laboratoire, pilote de laboratoire, pilote de terrain) ont été mises en place pour l'étude du scénario et pour la validation du modèle de comportement. Le rôle de la modélisation est mis en avant par les résultats prévisionnels des simulations. Ainsi, pour le cas étudié, la carbonatation du système diminue la concentration du plomb dans l'eau du bassin par rapport à un scénario "bassin couvert". La carbonatation ne modifie pas le relargage des éléments solubles (Na, K, Cl) et détermine la spéciation du Ca dans le bassin et à la surface du matériau.

RésuméDans une course à l'innovation, les possibilités de rattrapage d'une entreprise distancée sont-elles aiguisées ou au contraire excluespar la présence d'externalités de R&D ? Fudenberg, Gilbert, Stiglitz et Tirole montrent dans une course au brevet avec observation imparfaite de l'activité en R&D des entreprises rivales que ces possibilités de rattrapage existent. Notre article introduit deux hypothèses d'externalités de diffusion du savoir-faire. Nous examinons à l'équilibre, pour chacun d'eux, les conséquences sur les possibilités de rattrapage de la firme en retard. Dans un premier scénario, la part du savoir-faire acquis par chaque entreprise qui revient à sa rivale est décroissante : les possibilités de rattrapage disparaissent à l'équilibre. Dans un second scénario, le taux d'externalité est constant : le rattrapage, même réduit par le jeu des externalités, reste possible à l'équilibre. Nous concluons que dans ce contexte dynamique, les spillovers ont l'effet contre-intuitif d'augmenter la vitesse de l'innovation pour des firmes avec des niveaux d'expérience identiques. Nous mettons aussi en évidence qu'une modélisation différente des externalités influence les possibilités de rattrapage du retardataire.

Le scénario Afterres2050 a été la première prospective normative sur le secteur des terres, à l’échelle nationale, à lier système alimentaire et système agricole, sur la base d’une sortie des énergies fossiles via les énergies renouvelables à l’horizon 2050. Il interroge notre capacité à pourvoir à nos besoins alimentaires et non-alimentaires, avec une population croissante, tout en s’alignant aux objectifs fixés par l’ensemble des feuilles de routes environnementales et sociétales. Le scénario Afterres2050 intègre un ajustement progressif et itératif de l’offre et de la demande, par une approche bilancielle synthétisée dans un outil de modélisation systémique de l’usages des terres (MoSUT), sans pari technologique, mais en se basant sur des pratiques et des systèmes éprouvés aujourd’hui, ici massifiés en 2050. Il interroge les concurrences et synergies potentielles entre les usages de la biomasse, via le concept des 6 F (Food, Feed, Fiber, Fuel, Forêt et Fertilité des sols) et leur répartition actuelle et future en réponse aux enjeux pour nos communs, à savoir la préservation de la qualité des sols, de la biodiversité, de l’eau, de l’air et de la santé humaine, des écosystèmes et des animaux. Les 4 leviers identifiés pour y parvenir sont : 1) modifier nos régimes alimentaires pour ajuster la demande alimentaire à nos besoins, 2) faire évoluer nos systèmes et nos pratiques agricoles en généralisant l’agroécologie, 3) reconsidérer nos flux d’imports-exports pour les rendre plus sobres et respectueux et 4) diversifier l’usage des terres pour assurer la multifonctionnalité et lutter contre le changement climatique. La mise en débat d’Afterres2050, et plus globalement, les démarches de prospective qui y sont associées sur les territoires accompagnés par Solagro, contribuent à la prise de conscience collective des enjeux globaux, et à la définition et négociation d’actions à mettre en œuvre avec l’ensemble des acteurs pour réaliser cette transition agroécologique.

L’agriculture extensive et l’étalement urbain soulèvent aujourd’hui des questions sur l’évolution des modes d’occupation des terres et leurs effets sur le milieu. L’objectif de la présente étude est d’évaluer les changements dans la dynamique de l’occupation des terres et d’examiner les modifications futures attendues dans le bassin versant du Massili à Gonsé. L’étude s’appuie sur le traitement des images Landsat (1991 ; 2007) et 2019 (référence), les images SRTM 30 m, les types de sols et les données de population. Le logiciel Terrset (LCM) a été utilisé pour simuler les changements dans l’occupation des terres (2050). L’analyse des résultats de la simulation montre que sous le scénario « LULC-A », en 2050, les savanes, les champs, les eaux de surface, les formations ripicoles et les champs diminueront de surface respectivement de 57,58 %, 23,57 % ; 21,63 % ; 9 % et 5,70 % alors que l’habitat augmentera de 99 % par rapport à la base (2019). Sous le scénario « LULC-B », en 2050, la modélisation indique que les sols nus, les champs et les eaux de surface diminueront respectivement de 83,76 % ; de 37,03 % ; de 22,90 % alors que les savanes, l’habitat et les formations ripicoles augmenteront respectivement de 166,10 %, de 75,05 % et de 71,63 % par rapport à la référence. Les résultats de cette étude apparaissent donc comme un outil d’aide à la décision dans l’aménagement du territoire.

En raison du développement de l'industrie légumière, les retenues collinaires à vocation d'irrigation se multiplient dans le département du Morbihan (Bretagne, France). Même si de tels aménagements hydrauliques ont une influence individuelle faible, leur multiplication et leur concentration géographique peuvent avoir des conséquences dommageables sur l'hydrologie de surface. Nous proposons d'utiliser une fonction de transfert de type Hydrogramme Unitaire Géomorphologique, basée sur l'identification de la fonction aire normalisée du bassin versant contribuant effectivement à l'écoulement et sur l'estimation d'une vitesse moyenne d'écoulement dans les thalwegs. Le déterminisme de cette fonction de transfert permet de semi-distribuer l'afflux pluviométrique. Il nous permet en outre de proposer une méthodologie de simulation explicite de l'effet agrégé des retenues collinaires, connaissant leur mode de fonctionnement hydraulique local. Puis, pour le bassin versant pilote de l'Yvel (302 km2), nous étudions a priori l'impact de l'implantation de retenues collinaires selon un scénario géographique de développement préférentiel et pour différents degrés d'intensification.

En zone agropastorale d’Afrique de l’Ouest, certains producteurs ont des objectifs d’intensification de leurs systèmes de production. Les méthodes de recherche action en partenariat (RAP) peuvent accompagner ces dynamiques, notamment en mobilisant des outils de modélisation. L’objectif de cet article a été d’analyser l’intérêt de l’utilisation d’un modèle de simulation à l’échelle de l’exploitation dans le cadre d’une RAP visant à coconcevoir des innovations agropastorales. L’étude a été réalisée dans les villages de Koumbia et de Kourouma situés dans l’ouest du Burkina Faso. Cet article analyse les résultats obtenus sur sept exploitations ayant un projet de développement d’une activité d’embouche bovine. Des simulations de ce projet ont été réalisées avec un modèle d’exploitation et comparées à un scénario de référence correspondant aux pratiques mises en oeuvre l’année précédent sa mise en place. En parallèle, l’équipe technique du projet a apporté un appui matériel aux producteurs pour leur permettre d’améliorer l’alimentation des boeufs d’embouche en vraie grandeur par le biais de l’introduction de culture fourragère dans l’assolement et de l’amélioration de la capacité de stockage fourrager. Des enquêtes et suivis ont été effectués pour recueillir les points de vue des producteurs sur l’intérêt du modèle et analyser leur adoption des techniques proposées. Les producteurs les plus intéressés par l’usage du modèle ont été ceux en manque d’expérience. Ils ont pu évaluer, à travers la modélisation, les effets escomptés de l’embouche bovine sur le revenu de l’exploitation, le bilan céréalier et le bilan minéral des cultures. Les suivis menés après la phase d’expérimentation ont montré que les producteurs avaient poursuivi les activités simulées par le modèle puis testées sur le terrain. Cette étude montre l’intérêt du couplage de la modélisation aux expérimentations de terrain afin de faciliter l’adoption de techniques innovantes par les acteurs.

Résumé L’importance économique et sociale des forêts de protection est reconnue comme prioritaire sur le plan suisse. Des périodes de sécheresse plus fréquentes à basse altitude pourraient toutefois entraîner à l’avenir des pertes temporaires de l’effet protecteur. A l’aide de l’exemple concret d’une forêt protectrice au-dessus de Martigny, une modélisation dynamique de ce massif forestier associée à une analyse quantitative des risques a été réalisée. Cet article présente les effets modélisés du changement climatique sur la fonction de protection de la forêt contre les chutes de pierres. Il intègre aussi les expériences pratiques de la gestion de ce massif forestier durant ces 40 dernières années. En effet, de fortes interventions y ont été réalisées pour éviter la présence de hêtres de gros diamètre et introduire un rajeunissement avec un mélange varié d’essences. Le modèle prévoit une nette diminution de la surface terrière avec une disparition progressive du hêtre au profit du chêne pubescent, de feuillus divers et du pin sylvestre. Selon la simulation, le risque de chutes de pierre devrait doubler d’après le scénario modéré et presque tripler d’après le scénario extrême d’ici 150 ans. Les résultats fournis par le modèle incitent à continuer à rajeunir le versant par ouvertures en fente et à favoriser la présence des feuillus. Cependant, l’intensité des interventions devrait diminuer d’ici 50 ans avec la baisse de l’accroissement et de la surface terrière. Il reste difficile de prévoir dans quelle proportion les effets de la baisse de la surface terrière seront partiellement compensés par l’évolution du mélange des essences avec une grande densité de tiges de petits diamètres et une forte présence de buissons. A notre avis, des interventions encore plus ciblées sur un mélange d’essences résistantes devraient diminuer l’effet négatif lié à l’augmentation de périodes de sécheresse.

Le présent travail a pour objectif la modélisation hydrodynamique de la nappe Quaternaire de Figuig ; généralement la nappe circule dans des alluvions limoneuses et des calcaires travertineux du Quaternaire avec un substratum imperméable constitué des marnes du Jurassique. La zone d’étude est caractérisée par un climat désertique. La modélisation hydrogéologique a été mise en œuvre par le logiciel MODFLOW. La nappe a été simulée en régime permanent et transitoire ; elle résout l’équation gouvernante de l’écoulement des eaux souterraines en milieux poreux continus et elle calcule la charge hydraulique par simulation des éléments comme : drain, puits, oued, etc. Le modèle numérique ainsi élaboré a permis d’estimer le bilan des aquifères des palmeraies de Figuig et de la plaine de Tisserfine-El Arja dans les deux cas : les conditions actuelles et le scénario de gestion simulant l’élimination des apports des barrages de Sfissif et de Rkiza, par l’oued Tisserfine jusqu’à l’oued Zouzfana. The current study aims at providing a hydrodynamic model of the Quaternary water aquifer in Figuig; the water aquifer generally flows in a silty alluvial soil and travertine limestone of the Quaternary with an impermeable substratum of the Jurassic marl. The area of the study is characterised by a desert climate. The hydrogeological modelling was carried out using the MODFLOW software. The groundwater was simulated in permanent and transient regime; it solves the governing equation of groundwater flow in continuous porous media and calculates the hydraulic load by simulating elements such as: drain, well, river... Therefore, the digital model developed allowed us to estimate the aquifer balance of Figuig palm groves and Tisserfine-El Arja plain in the two cases: the current conditions and the management scenario simulating the elimination of the inflows from the Sfissif and Rkiza dams, through the Tisserfine wadi to the Zouzfana wadi.

Abstract Cet article présente la démarche de modélisation bio-chimique réalisée à l’aide des données existantes sur le bassin versant de la rivière Saint-Charles. L’objectif est de comprendre le comportement global du milieu récepteur de ce bassin versant. La modélisation de la qualité de l’eau avec le modèle QUAL2E est effectuée en considérant un état existant et un ensemble de scénarios. Les incertitudes sur les paramètres de dégradation et les données d’entrée ont fait l’objet d’une analyse de sensibilité. En général, les résultats des simulations de la qualité (DBO et coliformes fécaux) sont satisfaisants pour la partie amont mais pas pour la partie aval de la rivière. Une approche par scénarios a été développée pour mieux équilibrer le bilan des coliformes et de la DBO ainsi que pour estimer la réduction des charges polluantes sur le bassin nécessaire afin d’obtenir une qualité d’eau acceptable en regard des critères de qualité pour activités récréatives. Les résultats suggèrent qu’un ensemble de sources de coliformes et de DBO actuellement non répertoriées sont responsables de la mauvaise qualité de la partie aval de la rivière. L’hypothèse émise est que ces charges polluantes proviennent de fuites du réseau d’égouts.

Le multimedia, nouvelle technologie de l'information et de la communication, ne cesse de se développer. Si l'offre et la demande de documents plurisensoriels interactifs -utilisant le multimedia - croît, la production, dans l'ensemble, ne répond pas vraiment aux attentes des usagers. Ceci est dû notamment à la jeunesse de cette technologie qui induit une absence de méthodes de travail et d'outils adaptés au cycle de vie du document plurisensoriel interactif. Visant à apporter des solutions pour améliorer la situation actuelle, le travail présenté dans ce mémoire propose un outil d'aide à la conception de documents plurisensoriels interactifs. Le principe de la conception moléculaire traduit chaque composante du document en une entité autonome interagissant avec tous les autres éléments du système (y compris le lecteur). Ces entités peuvent induire des événements modifiant, le cas échéant, la teneur de certaines données, en fonction de conjonctures particulières : les conjonctures définissent la situation, c'est-à-dire l'état du système. La modélisation par formalisme moléculaire de scénarii de documents existants (documents cinématographiques et de réalité virtuelle), puis la conception et la réalisation d'un document original s'appuyant sur le modèle présenté, ont permis de montrer son intérêt dans le contexte général de la production de documents plurisensoriels interactifs. Son apport principal réside dans une prise en compte accrue des modalités de l'interaction, qu'elle soit physique, intellectuelle ou psychologique, entre le document et son utilisateur. Les processus communicationnels sont ainsi privilégiés, en dépit des choix techniques qui n'interviennent que dans un deuxième temps.

Ces travaux de thèse se situent dans le cadre de la conception d’Environnements de réalité Virtuelle pour l’Apprentissage Humain (EVAH). Nous nous intéressons plus particulièrement à la phase de scénarisation pédagogique, dont le but est de décrire l’exploitation d’une simulation libre dans un contexte pédagogique particulier. Pour une utilisation en EVAH, les modèles classiques de scénarios pédagogiques utilisés en EIAH (hors simulation) ne conviennent pas, car ils ne permettent pas la description du contrôle de l’activité des apprenants. Les modèles proposés par les EIAH de type simulation quant à eux sont trop spécifiques pour être réutilisés dans des contextes variés. Ces différents constats nous amènent à proposer Poseidon, un modèle de scénario pédagogique pour les EVAH. Poseidon permet la description d’activités pédagogiques opérationnalisables en environnement virtuel, de manière générique en termes de domaine d’apprentissage, de type de tâche à réaliser et de stratégie pédagogique. Ce niveau de généricité est atteint en utilisant Mascaret, un méta-modèle d’environnement virtuel qui fournit une représentation suffisamment abstraite des environnements virtuels pour permettre à Poseidon d’être à la fois générique et opérationnalisable. À l’exécution, ces connaissances peuvent être exploitées par le formateur pour mener la séance de manière plus efficace, Elles peuvent également être exploitées par un agent pédagogique afin d’enrichir ses règles pédagogiques génériques
This work takes place in the context uf Virtual Reality Leaming Environments (VRLE) design. More particularly, we focus on the phase during which the tramer writes the learning scenario. The goal of this scenario is to describe how a free simulation is exploited in a particular pedagogical context. To be used in a VRLE context, classic learning scenario models (used in non-simulation learning environments) dont suit, because they don’t makte it possible to describe the control of learners’ activity. On the other hand, models proposed by simulation learning environments are too specific to be reused in a variety of contexts, These observations lead up to propose Poseidon, a learning scenario model for VRLE. Poseidon makes it possible to describe learning activities in an operationalisable way, and generic from three criterion: learning domain, task to realize and pedagogical strategy. This genericity level is reached using Mascaret, a virtual environment meta-model. Mascaret provides a representation of virtual environments, abstract enough ta allow Poseidon to be both generic and operatinnalisable. When he writes a learning scenario, the didactician constitutes a learning knowledge base about the learning of a particular knowledge. When the scenario is executed, this knowledge base can be exploited by the trainer in order to lead the session in an efficient way. The knowledga can also be exploited by a pedagogical agent, and thus enhance its generic pedagogical rules base

Dans cette thèse sera traité le thème de l’intégration et de l’articulation entre urbanisme et transport, avec le but d’évaluer et étudier le sens de l’application d’un plan régional de Transit Oriented Development (TOD) ou d’urbanisme des transports en commun en Nord-Pas-de-Calais. À cet égard nous avons fait le choix d’utiliser l’outil de la modélisation intégrée d’usage du sol et transport et notamment le logiciel de simulation Tranus, pour implémenter un modèle de simulation capable de répondre aux plusieurs questionnements à la base de cette recherche.On propose dans ce texte une perspective intégrée, inclusive et interactive sur les problématiques et les enjeux qui concernent les politiques d’usage du sol et des transports à l’échelle d’une région. Selon une approche multidisciplinaire et multi-échelle, qui suit les principes d’interdépendances entre les nombreux éléments du territoire, que l’on retrouve dans l’urbanisme des réseaux. Il s’agit d’aborder les thématiques de la mobilité et des transports, selon un nouveau paradigme, basé sur les concepts d’accessibilité, de connectivité et de multimodalité et donc selon l’idée de concevoir un urbanisme et un développement non plus auto-centré, mais orientés vers l’usage des transports en commun et des modes de transport non motorisés. La thèse s’inscrit dans le cadre d’un travail de recherche doctorale en aménagement et transport, déroulé à l’Université des Sciences et Technologies de Lille 1 à travers une cotutelle entre le Laboratoire Ville Mobilité et Transport (LVMT – IFSTTAR) et l’Université de Calabre (Italie) et une collaboration scientifique avec le bureau d’étude d’ingénierie Vénézuélien Modelistica
This thesis discuss the theme of integration and articulation between urban and transportation planning, with the aim of evaluate and studyi the sense and potentialities of the application of a Regional Plan for Transit Oriented Development (TOD) in Nord-Pas-de-Calais. In this regard we have chosen to use the tool of land use and transport integrated modeling (LUTI), and in particular the integrated simulation software Tranus, to implement a model which could answer to several research questions.We propose in this paper an integrated, inclusive and interactive perspective about problems and issues concerning land-use and transport policies at a regional level. A multidisciplinary and multi-scalar approach, following the principles of interdependence between all different elements of the territory, which is found in the concept of "networked city" of Dupuy. The aim is to address the themes of mobility and transport, according to a new paradigm, based on the concepts of accessibility, connectivity and multimodality and therefore according to the idea of an urbanism and a development oriented to transit and non-motorized transport, rather than car-oriented. The thesis is part of a phd research in urban and transportation planning, held at the University of Science and Technology of Lille 1, through a joint supervision between the Laboratoire Ville MObilité et Transport (LVMT - IFSTTAR) and the University of Calabria (Italy) and a scientific collaboration with Venezuelan engineering firm Modelistica

Cette thèse contribue à l'accompagnement de l'apprentissage dans des EIAH dans le but d’améliorer le processus d'apprentissage. Dans un contexte où nous ne disposons pas des profils, comment accompagner en adaptant l’apprentissage ? Nous optons pour un apprentissage dirigé par l’apprenant sous les contraintes définies par l'enseignant. Nous avons élaboré un modèle de conception multi-scénarios du cours à destination des enseignants inspiré de la Competence-based Knowledge Space Theory à laquelle 3 extensions (activités à objectifs multiples, contraintes temporelles et seuils de satisfaction) sont ajoutées pour corriger ses faiblesses dans un contexte de formation initiale ou formation tout au long de la vie. Le modèle se base sur les objectifs d'apprentissage et les relations de précédence entre eux pour produire plusieurs scénarios en un temps raisonnable. Un sondage auprès des enseignants montre a priori une acceptabilité du modèle. Pour accompagner l'apprenant, nous lui offrons la possibilité de co-construire son scénario durant l'apprentissage. La co-construction résulte du respecter des contraintes définies par l'enseignant pour éviter des choix illogiques pouvant conduire à l'échec voire l'abandon. Le processus d’apprentissage se base sur le choix et changement des objectifs à atteindre et des activités à faire. Un sondage auprès des apprenants montre a priori une acceptabilité du modèle. Les modèles sont implémentés sous forme de plugin intégrable dans Moodle. Une expérimentation auprès des enseignants leur a permis de déceler des incohérences et des insuffisances dans leurs cours. Nous avons observé une diversité de scénarios construits par les étudiants
This thesis contributes to support learning in Technology Enhanced Learning environment in order to improve the learning process. In a context where we do not have profiles to adapt learning, we have opted for learner-directed learning under the constraints defined by the teacher.We developed to teachers a model to design multi-scenario course. The model inspired on the Competence-based Knowledge Space Theory to which 3 extensions are added to correct its weaknesses in a context of initial or lifelong training. The model is based on learning objectives and prerequisite relationships among them to produce multiple scenarios in a reasonable time. A survey of teachers shows a priori an acceptability of the model. We allow learner to co-construct his scenario during the learning. Co-construction results from the fact that the scenario must respect constraints defined by the teacher to avoid illogical choices that may lead to failure or even dropout. The learning process is based on the choice and change of objectives to achieve and activities to do. A survey of learners shows a priori acceptability of the model. The models are implemented as an integrable plugin in Moodle. An experiment with the teachers allowed them to detect inconsistencies and deficiencies in their courses. We observed a variety of scenarios built by the students

La thèse se situe dans le domaine de recherche des EIAHs et, plus particulièrement, le sous-domaine de recherche du scripting, i.e., l’élaboration de scénarios pédagogiques. L’objectif est d'aider les enseignants à raisonner sur les différentes tâches (exercices) d'un domaine, les différentes techniques de réalisation de ces tâches, et leurs interrelations. Nous proposons (1) un processus semi-automatique de construction d’une ontologie modélisant ces connaissances et (2) des interfaces qui permettent aux enseignants d'exploiter ces connaissances dans le contexte de l'élaboration de scénarios pédagogiques. Les tests montrent que ces interfaces sont utiles et utilisables
This thesis is in the field of the Learning Sciences with a focus on scripting, i.e., the elaboration of learning scenarios. The objective is to support teachers in reflecting on the different tasks (exercises) of a considered domain, the different techniques and their interrelationships. We propose (1) a process for the semi-automatic elaboration of a task-technique knowledge model as an ontology and (2) interfaces providing teachers with easy access to the knowledge represented in the ontology while preparing a learning scenario. The tests show that these interfaces are useful and usable

Cette thèse met en perspective un ensemble d’éléments des scénarios socio-économiques sous l’angle de la modélisation du climat. Ces éléments contribuent à améliorer la compréhension de l’état actuel des sciences du climat en ce qui concerne les scénarios. En parallèle, ces éléments montrent le potentiel du récent modèle compact du système Terre OSCAR v2.2.Le premier élément concerne l’incertitude des émissions. Bien que les inventaires d’émissions soient incertains, nous ignorons dans quelle mesure ces incertitudes affectent les projections climatiques. Nous quantifions cet impact pour les émissions des énergies fossiles, la principale cause du changement climatique. Nous montrons que ces incertitudes dans les émissions sont amenées à augmenter avec l’utilisation des énergies fossiles non-conventionnelles, mais qu’elles n’augmentent pas de manière significative l’incertitude dans les projections climatiques. Ceci est vrai pour la majeure partie des variables, comme l’augmentation de la température moyenne de surface, mais pas pour certaines qui sont d’intérêt pour la qualité de l’air.Le second élément est une analyse climatique des récents scénarios Shared Socio-Economic Pathways. Nous identifions des failles dans la base de données, que nous comblons. Sur cette base, nous calculons les projections climatiques des scénarios SSP. Nous montrons la présence d’incohérence dans l’utilisation des émissions CO2 dues à l’utilisation des terres (LUC) calculées par les modèles intégrés (IAMs) et des variables associées à l’utilisation des terres. Nous identifions des compromis dans les réductions d’émissions pour l’atténuation du changement climatique. Nous réévaluons de manière plus robuste les budgets carbone. Les incertitudes dans les élévations de températures sont examinées en détail.Le troisième élément concerne les émissions négatives. La plupart des scénarios qui limitent le changement climatique bien en dessous de 2°C par rapport au préindustriel, respectant ainsi l’Accord de Paris, utilisent des émissions négatives. A l’aide d’une version développée de OSCAR v2.2, nous calculons les implications pour le système Terre de plusieurs aspects des techniques d’absorption de dioxyde de carbone (CDR). Nous identifions les réversibilités des différentes parties du système terre, et évaluons le potentiel de refroidissement de ces techniques. Nous montrons aussi que la reforestation pourrait être moins apte à atténuer le changement climatique, du fait du changement dans l’albedo de surface. Par ailleurs, le potentiel d’alcalinisation des eaux de surfaces pour atténuer le changement climatique pourrait être inférieur à celui initialement estimé.Dans l’ensemble, cette thèse identifie des défauts dans le développement actuel des scénarios. Certains ne constituent pas un problème pour les projections climatiques, comme les incertitudes dans le calcul des émissions. D’autres nécessitent une attention particulière, comme le calcul des émissions CO2 dues au LUC par les IAMs ou l’éventuelle surestimation des capacités des techniques de CDR. Ce travail renforce l’urgence du besoin d’atténuation du changement climatique
This thesis puts into perspective different elements of socio-economic scenarios from a climate change modelling point of view. These elements contribute at improving the comprehension of the current state of climate sciences regarding the scenarios. In the meantime, these elements demonstrate the potential of the recent reduced-form Earth System Model OSCAR v2.2.The first element concerns the uncertainty of emissions. Although emission inventories are uncertain, we ignore what impact on climate change have these uncertainties. We quantify this impact for fossil-fuel emissions, the major contributor to climate change. We show that the uncertainties in emissions are expected to increase with the use of non-conventional fuels, but that they do not increase significantly the uncertainty from Earth system modelling in variables, such as the increase in global surface temperature.The second element is a climate assessment of the recent Shared Socio-economic Pathways (SSP) scenarios. We identify loopholes in the SSP database, and we complete it to calculate the climate projections under these scenarios. Our conclusions suggest inconsistencies in CO2 emissions from Land Use Change (LUC) calculated by the Integrated Assessment Models and in the associated land variables. We identify trade-offs between greenhouse gases in the mitigation of climate change. Using a robust assessment, new carbon budgets are proposed. The uncertainties in increases in global surface temperature are discussed.The third element concerns the negative emissions. Most climate scenarios limiting global warming well below 2°C above preindustrial levels, thus respecting the Paris Agreement, use negative emissions. Using a developed version of OSCAR v2.2, we evaluate the implications for the Earth system of different aspects of different Carbon Dioxide Removal (CDR) technologies. We identify the reversibility in the different components of the Earth system and calculate the cooling potential of carbon dioxide removal technologies. We also show that the potential of afforestation/reforestation techniques may be impeded by the change in albedo, and that the potential of oceanic enhanced weathering may be lower than expected.Overall, this thesis identifies loopholes in the current development of scenarios. Some do not hinder current conclusions regarding climate change, such as the uncertainties in emission inventories. Others call for further analysis, such as the inconsistencies in the use of CO2 emissions from LUC or the eventual overestimation of the potential of some CDR technologies. It emphasizes the need for an urgent mitigation of climate change

L'objectif de cette thèse est de fournir un modèle, une méthode et un outil d'aide à la réalisation de scénarios interactifs. Cette solution répond au problème de l'opposition entre la maîtrise du déroulement d'un jeu vidéo et son niveau d'interactivité. En d'autres termes, notre but est d'aider à réaliser des jeux vidéo dont l'évolution satisfait les intentions des auteurs tout en autorisant un déroulement influencé par les choix du joueur (exprimés aux travers de ses actions). Pour cela, notre proposition permet à l'utilisateur de produire un modèle de scénario de jeu de bonne qualité qui est : (a) riche - le scénario fournit suffisamment d'options pertinentes aux personnages joueur/non-joueur de sorte que le joueur puisse déterminer le déroulement du jeu et sente toujours que le discours créé est intéressant, (b) valide - tous les discours possibles dans le scénario sont cohérents et répondent aux effets désirés par les auteurs, (c) opérationnel - la représentation du scénario est exécutable. Ce scénario est ensuite employé comme l'entrée d'un système de pilotage de narration interactive assurant le contrôle de la gestion du déroulement du jeu. Par conséquent, l'évolution des jeux, qui sont dirigés par un tel système de pilotage, garantit que l'exécution du jeu respecte les souhaits des auteurs, et en même temps, autorise la liberté des actions du joueur. Pour répondre au problème exposé ci-dessus, nous appuyons notre solution sur un modèle mathématique calculable (la logique linéaire) qui offre des mécanismes de déductions rigoureux et automatiques.Nous avons fait un tour d'horizon des approches existantes concernant le pilotage de narration interactive et la validation de scénario. Ceci nous permet d'identifier les principes nécessaires à notre solution, tels que les éléments d'architecture d'un système de pilotage ; la construction,la représentation, l'exécution de scénarios narratifs ; les propriétés de narration importantes ; l'évolution de référence des paramètres dramatiques ; la structuration de discours ; la stratégie pour la validation d'un scénario ; les informations qualitatives et statistiques nécessaires... Nos contributions portent (1) sur la définition d'un ensemble de propriétés de narration spécifiant la qualité des scénarios de jeu ; (2) sur la proposition de modèles, algorithmes et outils pour écrire des modèles de scénario respectant ces propriétés. Nous validons nos résultats par la réalisation de deux exemples. Le premier est un extrait d'un jeu éducatif expliquant comment appliquer notre outil en vue de produire un modèle de scénario de jeu valide, qui est exprimé par un séquent de logique linéaire dont la représentation est conforme à un métamodèle du calcul des séquents. Pour le second exemple, nous décrivons le processus de production complet d'un jeu vidéo réel basé sur l'histoire " Le Petit Chaperon rouge ", mettant en oeuvre un prototype de système de pilotage que nous avons proposé, ce qui permet de dérouler le jeu selon le scénario valide produit, donc son évolution satisfait les intentions des auteurs, et en même temps, dépend des actions du joueur.

Cette thèse modélise l’activité d’apprentissage dans les plateformes LMS (Learning Management System) en vue d’optimiser l’efficacité des utilisateurs. Ce projet est né d’une préoccupation pratique, à savoir comment faciliter l’utilisation des plateformes LMS chez les enseignants et apprenants des pays en voie de développement qui font face à la fracture numérique et éducative. Cette recherche aborde le problème de l’adaptabilité des LMS et suppose deux niveaux de modélisation : l’outil d’apprentissage et le contexte d’utilisation projeté. Pour traiter cette question d’adaptabilité, nous procédons par une double approche : l’analyse fonctionnelle des outils LMS et la réingénierie des interfaces utilisateurs. La première consiste à définir une approche d’analyse de l’activité d’enseignement-apprentissage dans les plateformes LMS. Ceci passe par une modélisation des situations courantes d’apprentissage et un croisement avec les fonctionnalités offertes dans les solutions LMS existantes. Ce travail préliminaire a permis de construire et proposer un modèle d’analyse utilisationnelle des plateformes que nous désignons méthode OCAPI fondé sur cinq catégories fonctionnelles : Organiser-Collaborer-Accompagner-Produire-Informer. La seconde approche s’inspire de la recherche fondamentale menée en amont et propose une réingénierie adaptative des LMS basée sur le contexte d’utilisation. Il s’agit d’un configurateur automatique embarqué qui adapte l’environnement de travail pour chaque usage et usager. Le prototype est articulé dans l’intention manifeste d’assurer une prise en main rapide des novices et se veut le moins contraignant possible du point de vue technologique
The present research aims to model learning processes on Learning ManagementSystems (LMS) in a bid to maximize users’ efficiency. We came about this idea whilethinking over the possible ways of facilitating the use of LMS for teachers and learnersin countries affected by the digital divide. Drawing from that, the following question hasbeen stated: in a given learning context, how can we insert a Learning ManagementSystem that provides users with both easy handling and optimal using conditions? Thisissue raises the problem of LMS adaptability and suggests two levels of modeling: thelearning tool on one hand and the planned context of use on the other. To address thisissue of adaptability, we adopt a two-pronged approach including the functionalanalysis of LMS tools and the reengineering of user interfaces. The first step is todevelop an approach for the analysis of teaching and learning processes on LMS. Thisentails modeling common learning situations and cross-checking them with thefeatures available in LMS solutions. This preliminary work enabled to build a formalismfor LMS analysis which is referred to as the OCGPI approach (Organize-Collaborate-Guide-Produce-Inform). The second step proposes an adaptive reengineering of LMSbased on the context of use. This is namely an embedded configurator which adaptsthe working environment according to each use and each user. This tool aims at givingbeginners the possibility of acquainting themselves quickly with the virtual platform

Ce travail a eu comme objectif de comprendre et quantifier les transferts d'azote agricoles dans les rivières des bassins versants Gascons, afin d'évaluer l'efficacité de scénarii agricoles sur la teneur en azote nitrique des rivières. Un protocole de mesure en continue dans le petit bassin versant agricole d'Auradé (Gers, Sud-Ouest de la France) de 3. 3km2 a été mis en place pour mesurer la variabilité de la teneur en nitrate. Les variations infra-journalières des concentrations lors d'évènements de crue sont fortes, les flux correspondant sont importants à l'échelle annuelle. L'approche de modélisation à base physique du bassin versant d'auradé a ensuite été envisagée pour calculer les bilans hydriques et agronomiques de ce type de bassin. Deux modèles de bassin versant ont été choisis : TNT2, entièrement distribué, adapté aux petits bassins versants à nappe superficielle, SWAT, semi distribué, développé pour de plus larges bassins versants. Leur utilisation a permis de : - montrer qu'aucun n'est capable de prédire l'intensité journalière des flux d'azote nitrique observée dans la rivière en période de crue, même si l'approche de SWAT est mieux adaptée pour simuler les transferts rapides - simuler un bilan d'eau et d'azote proche pour les deux modèles mais avec des processus simulés opposés - montrer l'importance de la simulation de la dénitrification et de la minéralisation pour conclure sur la capacité des modèles à reproduire la réalité. TNT2 a été jugé plus adapté pour simuler des scénarios agricoles imaginés ou déjà implantés sur le bassin versant d'Auradé. Les résultats de simulation montrent que les mesures agro-environnementales implantées auraient eu une efficacité de 16% de diminution des flux d'azote nitrique annuels à l'exutoire, à laquelle s'ajouterait encore 18% de diminution en cas d'implantation de Culture Intermédiaire de Piège à Nitrate. Le paramétrage global de SWAT sur la Save, bassin versant de 1110km2 contenant le bassin d'Auradé, a ensuite été modifié pour le contexte agro-pédologique d'Auradé, représentant 25% de la surface du bassin de la Save. Les paramètres hydrologiques majeurs calibrés sur le bassin d'Auradé sont transposés sur cette surface. L'amélioration des prédictions à l'exutoire de la Save est significative, et montre la contribution importante de ces zones aux débits à l'exutoire de la Save lors de certains évènements pluvieux. Une meilleure prise en compte de l'occupation du sol est à envisager pour améliorer ces prédictions
The present work aimed to assess nitrogen trasfer and transformation in stream of agricultural catchment of Gascogne region, in order to evaluate agricultural practices change to decrease nitrate river contamination. A continuous in situ sampling protocol was used at the outlet of the small agricultural catchment in Auradé (3. 3 km2 in Gers district, South-West of France) to measure the fine temporal variation of nitrate concentration. Infra-daily high variations of concentrations have been observed during flood events, the high concentrations explain a significative part of annual nitrogen loads during these hydrological events. The spatially, physically based modelling approach of the Auradé catchment has then been used to evaluate water and nitrogen balance at the small catchment scale. Two catchment models have been chosen : TNT2, whitch is fully distributed and developped for small catchment with shallow groundwater, and SWAT, semi-distributed and developped for larger catchment. The use of both models permits to : - show that both of them failed to simulate accurately the daily nitrogen losses intensity in river observed during flood events, even if modelling approach of SWAT is more adapted to simulate processes involved - simulate a same global water and nitrogen balance with opposing simulated processes - show the main influence of mineralisation and denitrification dynamic simulated to conclued on ability of models to represent reality. TNT2 has been evaluated to be more adapted to simulate agricultural changes designed or already implemented in Auradé catchment. Results of this virtual experimentation show that agricultural changes already implemented would have decresed for 16% the annual nitrogen losses, and that if catch crop had been implemented, nitrogen losses would have decrease of 18% more. SWAT has after been calibrated at the larger scale of the Save catchment of 1110km2 whitch include Auradé catchment. The global parametrisation has been modified for the agro-pedological context of Auradé catchment, context area whitch represent 25% of the total Save catchment area. Major hydrological parameters calibrated on Auradé catchment has been used for calibrating this area. The increase of discharge prediction quality is significative and show the contribution of these areas to daily discharge at the Save catchment outletduring some rainy events. Predictions of water and nitrogen concentration may be improved in taking land cover spatialisation into account

Aujourd'hui, les opportunités pour les étudiants de s'immerger dans des situations professionnelles concrètes restent limitées, se résumant souvent à des projets de groupe ou des stages. Cette thèse se situe dans le domaine des Environnements Informatique pour l'Apprentissage Humain (EIAH) et explore la conception de jeux sérieux pour l'apprentissage, ou learning games, dont l'usage comme outil pédagogique peut permettre de combler cette lacune. Nous nous concentrons sur le développement de jeux de rôles (Role Learning Games - RLG), destinés à simuler des environnements professionnels multi-acteurs. Contrairement aux jeux sérieux traditionnels orientés vers le jeu à un seul joueur, les RLG visent à reproduire la complexité des interactions professionnelles en encourageant la coopération entre différents rôles, chacun ayant des objectifs et des activités distincts. Notre problématique est donc : comment modéliser des scénarios avec interactions entre joueurs pour des learning games asymétriques ? L'état de l'art révèle une carence dans les méthodes et outils existants pour la création de tels jeux. Face à ce constat, nous proposons un modèle pour la conception de RLG asymétriques, permettant des interactions entre les joueurs. Suite à cela, nous avons réifié ce modèle au travers de deux outils, l'un tangible sous forme d'un puzzle, l'autre numérique et disponible en ligne. Enfin, les résultats obtenus au cours de des expérimentations sont présentés, démontrant l'intérêt du modèle et de ces outils quant à l'accompagnement de l'enseignant durant la phase de scénarisation. La conclusion souligne l'apport de cette recherche, tout en ouvrant la voie à des perspectives à venir.Notre domaine de recherche est celui des EIAH (Environnements informatiques pour l'apprentissage humain) avec une orientation informatique. Nous nous plaçons dans le paradigme épistémologique du constructivisme pragmatique. Cette recherche a été guidée par le Design Based Research ou DBR, et ont suivi la méthode THEDRE : Traceable Human Experiment Design Research de Nadine Mandran. Pour répondre à notre problématique, nous avons mené plusieurs expérimentations qualitatives. Les utilisateurs finaux impliqués dans les expérimentations étaient en très grande majorité des enseignants (de collège, lycée ou école d'ingénieurs) et des ingénieurs pédagogiques. Suite aux expérimentations, nous avons mené des focus groups ou entretiens individuels. Les échanges enregistrés lors des sessions ont fait l'objet d'une analyse thématique. L'ensemble des 11 expérimentations conduites avec 54 participants, principalement des enseignants et ingénieurs pédagogiques, a permis de développer un modèle innovant pour la création de scénarios de RLG. Ce modèle favorise la mise en œuvre de la coopération entre les participants du futur RLG, chacun jouant des rôles distincts avec des objectifs pédagogiques spécifiques. Pour évaluer notre modèle, nous avons créé deux outils complémentaires : un kit tangible (RLG Kit) et une application numérique (RLG Maker). Grâce à ces outils, deux RLG ont été joués en classe avec une centaine d'élèvesau total. En outre, un système de vérification des scénarios (RLG Checker) a été développé pour assister les concepteurs dans la scénarisation, en s'assurant que les rôles peuvent coopérer efficacement. En résumé, cette thèse contribue à l'avancement des EIAH en proposant un modèle deconception de scénarios pour les Role Learning Games, complété par des outils de scénarisation polyvalents et un système de vérification. Les premières applications de ces outils ont prouvé leur efficacité dans la création de jeux éducatifs, recevant un accueil positif des enseignants. Il est actuellement possible d'étendre leur utilisation au-delà des contextes pédagogiques et nous travaillons sur une intégration des scénarios sous Unity pour générer des jeux en 3D grâce au RLG Maker et un modèle réalisé pour ce moteur de jeux
Today, opportunities for students to immerse themselves in concrete professional situations remain limited, often confined to group projects or internships. This thesis is situated in the field of Technology Enhanced Learning (TEL) and explores the design of serious games for learning, known as learning games, whose use as educational tools can help fill this gap. We focus on the development of Role Learning Games (RLG), intended to simulate multi-actor professional environments. Unlike traditional serious games oriented toward single-player gameplay, RLGs aim to replicate the complexity of professional interactions by encouraging cooperation between different roles, each with distinct objectives and activities. Our research problem thus deals with modeling scenarios with player interaction for asymmetrical learning games. The state of the art reveals a lack of existing methods and tools for creating such games. In response, we propose a model for designing asymmetric RLGs allowing interactions between players. Subsequently, we reified this model through two tools, one tangible in the form of a puzzle, the other digital and available online. Finally, the results obtained from the experiments are presented, demonstrating the interest of the model and these tools in supporting the teacher during the scenario development phase. The conclusion highlights the contribution of this research, while opening the way for future perspectives. Our research domain is TEL (Technology Enhanced Learning). We operate within the epistemological paradigm of pragmatic constructivism. This research was guided by Design Based Research (DBR) and we followed the THEDRE method: Traceable Human Experiment Design Research by Nadine Mandran. To address our research question, we conducted several qualitative experiments. The end-users involved in the experiments were predominantly teachers (from middle schools, high schools, or engineering schools) and instructional designers. Following the experiments, we conducted focus groups or individual interviews. The recorded exchanges during the sessions were subjected to thematic analysis.A total of 11 experiments conducted with 54 participants, primarily teachers and instructional designers, allowed the development of an innovative model for creating RLG scenarios. This model promotes the implementation of cooperation between the participants of the future RLG, each playing distinct roles with specific educational objectives. To evaluate our model, we created two complementary tools: a tangible kit (RLG Kit) and a digital application (RLG Maker). With these tools, two RLGs were played in class with around a hundred students in total. Additionally, a scenario verification system (RLG Checker) was developed to assist designers in scenario development, ensuring that roles can cooperate effectively.In summary, this thesis advances TEL by proposing a scenario design model for Role Learning Games, complemented by versatile scenario design tools and a verification system. The first applications of these tools have proven their effectiveness in creating educational games, receiving positive feedback from teachers. It is currently possible to extend their use beyond educational contexts, and we are working on integrating scenarios into a Unity template to generate 3D games using the RLG Maker

Ce chapitre présente divers modèles prospectifs dans lesquels le nucléaire a une place plus ou moins grande. Après un historique rappelant les méthodes prospectives utilisées depuis les années 1970, il aborde les défis d’une modélisation de scénarios cherchant la neutralité carbone à l’horizon 2050. L’analyse de sensibilité met en évidence les incertitudes liées aux trajectoires technologiques du futur. Une attention particulière est accordée aux 6 scénarios présentés fin 2021 par RTE pour la France à l’horizon 2050, parmi lesquels un scénario retenant une production d’électricité constituée à 50% par du nucléaire et à 50% par des renouvelables.

Ce chapitre présente les différentes approches pour jauger du réalisme d’une simulation par rapport à ce que l’on cherchait à représenter. Cela inclut le calcul de scores statistiques et les représentativités différentes entre mesures et observations. Sont présentées ensuite les différentes méthodes pour évaluer la variabilité du modèle notamment avec des simulations de scénarios et des simulations d’ensemble.

Le but du présent travail est d'évaluer l'apport que pourrait avoir l’imposition de règles budgétaires sur le retour au déficit 0 annoncé pour 2027-28 dans le budget 2021-22. Notre approche simule de nombreux scénarios économiques futurs, chacun incorporant des règles budgétaires. Cet exercice est répété un grand nombre de fois, ce qui génère une distribution des déficits budgétaires pour chaque horizon temporel désiré et pour chaque règle budgétaire analysée. Cette approche s’appuie sur une étude historique des écarts budgétaires pour développer un modèle de simulations des écarts qui prend en compte leur évolution dans le temps et leur corrélation entre les composantes budgétaires à l’aide d’un modèle à facteur. Notre approche en deux étapes permet de simuler des déficits futurs : en nous basant sur la valeur simulée du facteur, les écarts des diverses composantes budgétaires sont déterminés. Ensuite, pour chaque composante du budget, le revenu ou dépense avéré est obtenu directement de la valeur prévue au budget (qui reflète l’application d’une règle budgétaire) et de l’écart. La valeur simulée du déficit peut ainsi être calculée. Nous étudions par simulation l’impact de deux grandes classes de règles budgétaires. La première limite la croissance des dépenses de chaque mission à 5% par année alors que la deuxième permet une hausse plus élevée pour la santé et les services sociaux, 6%, que pour les autres missions, 2%. Chacune de ces règles est analysée sous un scénario de référence et deux spécifications alternatives : une première permet un effet de rétroaction et impose une diminution des dépenses si les cibles budgétaires sont ratées, alors que la deuxième considère une augmentation de l’incertitude économique et budgétaire. Dans ce rapport, nous prenons comme point de départ la trajectoire de déficits prévue par le Ministère dans les documents budgétaires de mars dernier. En particulier, nous imposons un retour à l’équilibre budgétaire lors de l’année fiscale 2027-28 et ajustons les revenus pour refléter cette contrainte. Nos résultats de simulation se trouvent aux tableaux 1 et 2 et sont synthétisés aux tableaux 3 et 4.