Environnement, Sociétés, Espaces
Modélisation
processus socio-environnem entaux
S. E. van der Leeuw (UMR ArScAn - Archéologies environnementales)La pratique des systèmes d'information géo g rap h iq u es (SIG), bien d é v e lo p p é e c e s dernières années, sert é g a le m e n t d e b a se à des simulations d e processus socio-économ iques et socio-naturels, e t à visualiser leurs c o n séq u en ces pour l'organisation d e l'e s p a c e terrestre. L 'a v a n ta g e d'u n e telle a p p ro c h e est d e perm ettre d e visualiser des processus complexes, concernant un grand nom bre d 'a c te u rs (des individus humains, mais aussi des animaux, d e s plantes, des institutions, des villes, etc.), sim ultanément dans l'e sp a c e e t d a n s le temps. 1 s'agit d'outils contribuant à la fois à l'étude d e problèm es socio-naturels e t à une prise d e décision responsable (d 'am é n a g em e n t, d e protection, d'épidém ies, etc.) p ro p o sé e pour y remédier.
De tels outils utilisent pour la plupart l'a p p ro c h e dite « m odélisation multi-agents », qui est facilem ent rendue com patible a v e c les SIG dan s leur m o d e « rastère ». Après une brève introduction du sujet, je mentionnerai quelques exem ples issus d e notre program m e d e recherche e u ro p é e n « ARCHAEOMEDES ».
Un m o d èle multi-agents est un logiciel qui perm et d e représenter in processus dynam ique (au niveau dit « m acroscopique ») com m e le résultat d e multiples interactions entre différents individus (au niveau sous-jacent, dit niveau « m icroscopique »). Pour c e faire, on définit ces individus, ainsi q u e les interactions qu'ils peuvent avoir dans des conditions différentes, à fois au niveau local, du voisinage ou d'une région (voire u n e autre entité spatio- temporelle). L'intérêt du m odèle est do n c d e pouvoir prendre en c o m p te com m ent l'interaction d'individus d e nature différente, dans des conditions qui changent tout le tem ps, donnent lieu à des phénom ènes m acroscopiques (environnementaux, sociaux, économ iques, e tc .) qui déterminent aussi le com portem ent d e s agents individuels.
Ces acteurs p eu v en t ê tre mobiles (com m e des fourmis, d e s abeilles, des êtres humains ou e n c o re des voitures) ou fixés dans l'e s p a c e (telles des plantes, des terrains, des villes, etc.). Dans les deux cas, on représente c h a q u e acteur dans l'e s p a c e par un ou plusieurs « pixels » (contraction d e l'anglais « picture elem ents », unités élémentaires d'im ag e), qui constituent une im age sur l'écran d e l'ordinateur. S'il s'agit d e pixels qui représentent un fond de c a rte faisant partie d 'u n SIG, on peut voir sur l'écran co m m e n t la simulation des interactions entre acteurs change l'organisation d e l'esp ace, e t (sur des graphes représen tan t le tem ps) com m ent la dynam ique c h a n g e la composition d e la population des acteurs e t leur com portem ent.
Dans le co n tex te du program m e ARCHAEOMEDES, nous avons utilisé c e tte a p p ro c h e tout d 'a b o rd pour représenter l'interaction entre plantes e t animaux (herbivores e t carnivores) en Épire (G rèce) vers la fin du paléolithique (m odèle PALECO). i s'agissait d e mieux connaître l'impact d'une distribution irrégulière d e s ressources naturelles dans un p ay sage sur les interactions p réd ateu r-p ro ie, e t les c o n séq u e n c e s d e la rem ontée du niveau relatif d e la mer Adriatique pour les ongulés d e la région, qui dép en d en t, au paléolithique supérieur, d e la plaine côtière dalm atienne pour leur subsistance (van d e r Leeuw 1998 : 101-109). En outre, c e m o d èle nous a permis d 'arg u m en ter qu'on ne peut pas représenter les interactions prédateur-proie sans leur co m p o san te spatiale, e t d o n c dém ontrer l'insuffisance des m odèles du ty p e « Lotka-Volterra » dont on se sert encore (trop) souvent.
Dans la vallée du Rhône (France), un m odèle multi-agent spcrtialisé (m odèle SIMPOP) nous a servi à mieux com prendre l'interaction entre dynamiques globales (agissant a u niveau d'un système d e villes) e t les conditions environnementales locales d e c h a q u e ville. Une version am éliorée d e c e m odèle sera prochainem ent utilisée dans une é tu d e des interactions dites « lentes » (tels les c h a n g em e n ts d an s la distribution rang-taille) qui impliquent toutes les villes d 'u n système, e t les interactions « rapides » d e divers sous-ensem bles d e villes. Cela devrait nous
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contraintes légales e t administratives), les prises d e décision agricoles et arboricoles des cultivateurs individuels, e t la disponibilité e t la qualité d e l'eau d o u c e qui perm et l'agriculture. La dernière version du m odèle (m odèle MODULUS) prend en c o m p te l'aptitude des sols e t leur utilisation, les conditions hydrologiques d e surface e t souterraines, le relief, les caractéristiques des différentes cultures (besoin en eau, coûts, production par unité d e surface, etc.), et les raisonnements d e s agriculteurs concernant les changem ents entre cultures (Engelen e t al. en cours).
Même si le nom bre d e tels m odèles est en co re limité en archéologie, i est croissant. Aux États-Unis, c e s m odèles ont, par exem ple, é té utilisés en archéologie pour étudier les relations entre environnement, ressources, organisation spatiale e t règles sociales d e p a re n té e t d e propriété chez les anciens habitants indiens du Plateau du C olorado (Kohler, van West 1996). I m e sem ble q u e c e genre d e m odèles a un futur certain dans le cham p d e notre discipline, où l'on a besoin d e mieux connaître les résultats e t les dimensions spatiales e t temporelles d'un g rand nom bre d e processus dynam iques liés à des acteurs individuels.
Éléments bibliographiques
van der Leeuw S.E. 1998. The Archaeomedes Project Luxembourg : Publications of the European Union.
Kohler T.A., van West C. 1996. The calculus of self-interest in the d e ve lo p m e n t of co operation : so c io p o litic a l d e v e lo p m e n t and risk a m o n g th e northern Anasazi. In : Tainter J. A.. Bagley B. Evolving Complexity and Environment : Risk in the Prehistoric Southwest, p. 169-196. Reading, Mass : Addison-W esley. Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Complexity, Proceedings, vol. XXIV).
Sanders L. 1997. Durability of Settlement systems : a long-term perspective. Cybergeo 31. 2 oc to b re 1997. p. 1-8 Engelen et al. en cours. Final Report of the MODULUS Project Brussels : Commission o f the European Union.
