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Titre :
Plantes et écosystèmes numériques, des modèles pour l'avenir
Légende - Résumé :
Pour comprendre la croissance des plantes, gérer l'état de la végétation, contrôler et prévoir sa production, les chercheurs en botanique et en agronomie font appel à la modélisation : ils créent des plantes virtuelles.
Il s'agit de construire des modèles pour mieux comprendre, simuler et prévoir le développement des plantes et le fonctionnement des écosystèmes, en interaction avec leur environnement.
A Montpellier, autour de la fondation Agropolis, plusieurs équipes d'agronomes, de mathématiciens, de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologies de modélisation et de simulation des plantes. C’est en travaillant en réseau, en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l’adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliquées dans la croissance des plantes.l'expérimentation.
Sont interviewés : Daniel Bathélémy (CIRAD), François Bousquet (CIRAD), Philippe De Reffye (INRIA), Christophe Godin (INRIA), Frédéric Huynh (IRD), Benoît Jaillard (INRA / Montpellier Supagro), Jérémie Lecoeur (INRA / Montpellier Supagro).
Nom de fichier :
Plantes et écosystèmes numériques, des modèles pour l'avenir
Titre :
Plantes et écosystèmes numériques, des modèles pour l'avenir
Année :
2008
Durée (min) :
00:10:21
Publications :
https://videotheque.inria.fr/videotheque/doc/602
Autres versions :
Master VF : 602
Master VEN :
Autre : Lien externe :
Lien Equipe-projet :
Lien Centre de Recherche :
Mots clés :
N° master :
602
Durée :
10 min 21 sec
IsyTag :
- - ' - botaniste - C' - cellule - échelle - essayer - est-à-dire - informatique - INRIA - interaction - l' - méristème - méristèmes - micro-organismes - modèle - modéliser - outil - plante - plantes· - plantes·' - plantes‚ - qu' - simulation - système - virtuel
Transcription automatiqu :
végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines un contexte écologique de développement durable plante revient au centre des préoccupations et des attentions pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation créent ainsi des plantes virtuelles plantes numériques montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens botanistes et d'informaticiens des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes recherches sur plante numérique sont soutenues par uncro police fondation en partenariat avec line riaa en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation créent ainsi des plantes virtuelles plantes numériques montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens botanistes et d'informaticiens des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes recherches sur plante numérique sont soutenues par uncro police fondation en partenariat avec line riaa en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation créent ainsi des plantes virtuelles plantes numériques montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens botanistes et d'informaticiens des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes recherches sur plante numérique sont soutenues par uncro police fondation en partenariat avec line riaa en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles plantes numériques montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens botanistes et d'informaticiens des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes recherches sur plante numérique sont soutenues par uncro police fondation en partenariat avec line riaa en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens botanistes et d'informaticiens des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes recherches sur plante numérique sont soutenues par uncro police fondation en partenariat avec line riaa en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes recherches sur plante numérique sont soutenues par uncro police fondation en partenariat avec line riaa en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes recherches sur plante numérique sont soutenues par uncro police fondation en partenariat avec line riaa en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA en fait on était confronté à d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches euh aux champs euh sur deux grandes échelles ça marchait pas et donc on est allé vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allé vers euh ce on appelle une thématique de plantes virtuelles est à dire au lieu d'avoir uniquement des représentations euh très émotionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> on va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon de c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est qui va être représenté ensuite en trois dimensions delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux représentée par des formes géométriques placées dans l'espace cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes qu'elles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soient à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation équipe egypte donc euh développe ce modèle euh est euh polyvalente peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées euh il est développé essentiellement par cette cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématicien agronome euh botaniste il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons est qui capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétro actions entre ce qu'on appelle la croissance c'est à dire la photosynthèse et le développement c'est à dire la en place des organes qui est important dans une plante sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait du système et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire et alors ce système racine tout le monde sait il existe il est caché est il dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à apercevoir sa réalité ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racine air qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantité de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu donc on a un véritable besoin de de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et avons décidé de collaborer avec line riaa pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteur sur des transformations biologiques ou chimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisés bien pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en conscient de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données de connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement donc ça peut concerner euh l'état des forêts mais aussi euh les zones urbaines et urbaines dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en amazonie nous avons développé des méthodologie pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau de composants paysager par des méthodes d'analyse spatiale de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection déboucher sur des des indices euh de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques ces modèles également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social ce groupe de travail sur la gestion intégrée des ressources renouvelable est à dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de prend d'analyser en même temps le dynamique écologique la dynamique sociale essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel qu'en construisant un jeu de rôles avec eux finalement construit un modèle que l'on peut ensuite programmer différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment elles utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu ensuite transformé en simulation informatique spécialisé à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide système multilatéral informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils informatiques pour faire tourner ses modèles mathématiques pour définir les équations qui optimise et contrôle ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serre euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises euh lorsqu'il a fini de calculer les paramètres ils juste au mieux données avec les calculs a ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans les conditions de lumière donnée plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> plante fut-ce par l'extrémité de leur tige c'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le meristem pour modéliser ce fonctionnement de e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement e en fait il y a deux approches la première approche l'on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire microscopique consiste à comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les meristem comme des des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces meristem juste à partir de l'eau du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe deuxième approche qui consiste essayer d'ouvrir la boîte noire à est dire que là maintenant on va aller à la chaîne cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules a partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du meristem faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème faites de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple en en chaîne de cellules va de définir de meilleures modène à une échelle plus microscopique ils ne vont pas se servir nécessairement modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura d'échelle mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives euh pour modéliser les phénomènes aux échelles microscopiques l'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des études simulation mais ce sont aussi des outils de mesure alors on les utilise comme des éleveurs résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inverses cible le point de vue mathématique donc qui permet en fait à partir d'informations euh multiples mesurer aux chances et insitut d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ses connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - 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mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien informaticien qu'un biologiste se mette autour d'une même table essaye de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite collectivement à la résolution ce problème en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de de de ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà ensemble en commun les mêmes objets puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune le de l'de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes pas seulement méthodologique elle est aussi conceptuel en fait il y a y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles font un bon support pour créer cette culture
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique de développement durable la plante revient au centre des préoccupations et des attentions Mais pour préserver ce patrimoine végétal pour comprendre la croissance des plantes gérer l'état de la végétation contrôler et prévoir sa production il faut analyser ces plantes Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA << En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs Et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes >> << On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''<< On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions >> Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation << L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en reproduisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes >> << Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·'' ''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure son architecture tant au niveau du système aérien c'est ce qu'on voit en fait que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol >> Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes
<< Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire >> ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· <<À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection·''pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques >> Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection·''pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·'' Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection· pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·'' Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection· pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· << L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel un monde artificiel En construisant un jeu de rôles avec eux finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée d'un système multiagent informatisé >> Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ses modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus << Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres il ajuste au mieux les données avec les calculs et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données >> Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement de méristème en fait il y a deux approches La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique· Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques mais qui vont permettre de mieux abstraire de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques >> << L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique donc qui permettent en fait à partir d'informations multiples - mesurées aux champs en serre et ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes >> Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique· Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques et qui vont permettre de mieux abstraire‚ de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques·''- ''L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure· On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique multiples - mesurées aux champs‚ en serre‚ etc ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes·''Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique· Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques et qui vont permettre de mieux abstraire‚ de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques·''- ''L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure· On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique multiples - mesurées aux champs‚ en serre‚ etc ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes·''Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances· << Aujourd'hui on a besoin qu'un mathématicien qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique· Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques et qui vont permettre de mieux abstraire‚ de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques·''- ''L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure· On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique multiples - mesurées aux champs‚ en serre‚ etc ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes·''Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances· ''Aujourd'hui‚ on a besoin qu'un mathématicien‚ qu'un physicien‚ qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune avec des compétences propres mais une vision commune de l'objet considéré >> C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique· Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques et qui vont permettre de mieux abstraire‚ de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques·''- ''L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure· On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique multiples - mesurées aux champs‚ en serre‚ etc ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes·''Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances· ''Aujourd'hui‚ on a besoin qu'un mathématicien‚ qu'un physicien‚ qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune‚ avec des compétences propres‚ mais une vision commune de l'objet considéré·''C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes << L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique· Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques et qui vont permettre de mieux abstraire‚ de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques·''- ''L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure· On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique multiples - mesurées aux champs‚ en serre‚ etc ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes·''Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances· ''Aujourd'hui‚ on a besoin qu'un mathématicien‚ qu'un physicien‚ qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune‚ avec des compétences propres‚ mais une vision commune de l'objet considéré·''C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes· ''L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture >>
La végétation est une richesse convoitée et exploitée dans de nombreux domaines Dans un contexte écologique‚ de développement durable‚ la plante revient au centre des préoccupations et des attentions· Mais pour préserver ce patrimoine végétal‚ pour comprendre la croissance des plantes‚ gérer l'état de la végétation‚ contrôler et prévoir sa production‚ il faut analyser ces plantes· Les chercheurs font donc appel depuis quelques années à la modélisation Ils créent ainsi des plantes virtuelles des plantes numériques À Montpellier des équipes d'agronomes de mathématiciens de botanistes et d'informaticiens développent des méthodologie de modélisation et de simulation des plantes Ces recherches sur la plante numérique sont soutenues par Agropolis Fondation en partenariat avec l'INRIA ''En fait on a été confrontés à essayer d'améliorer la production agricole et très rapidement on s'est rendu compte que les approches aux champs sur de grandes échelles ça (ne) marchait pas et donc on est allés vers des représentations de plus en plus fines de la plante et au fur et à mesure on est allés vers ce qu'on appelle une thématique de plantes virtuelles C'est-à-dire qu'au lieu d'avoir uniquement des représentations tridimensionnelles on a mis de plus en plus d'informations dans ces plantes·''''On va considérer toutes ces parties le tronc les feuilles les rameaux etc· et de considérer de façon dynamique c'est-à-dire que l'on va analyser le développement depuis la germination jusqu'à la mort et c'est cela qui va être représenté ensuite en 3 dimensions·'' Au-delà de l'image de synthèse la plante virtuelle est un objet informatique qui décrit la plante comme un ensemble d'organes connectés entre eux et représentés par des formes géométriques placées dans l'espace Cette description informatique peut éventuellement intégrer l'évolution dans le temps de ses organes et représenter alors une plante en croissance Ces plantes virtuelles peuvent être construites soit à partir de mesures de plantes réelles soit à partir de modèles par simulation ''L'équipe Digiplant développe ce modèle qui est polyvalent qui peut aussi bien simuler des arbres que des graminées des plantes cultivées·''il est développé essentiellement par cette association cette collaboration entre mathématiciens agronomes et botanistes il s'agit de la mise en oeuvre du modèle que nous développons qui est capable de construire une architecture tout en produisant la biomasse de cette architecture avec des rétroactions entre ce qu'on appelle la croissance c'est-à-dire la photosynthèse et le développement c'est-à-dire la mise en place des organes·''-''Ce qui est important dans une plante c'est sa structure‚ son architecture‚ tant au niveau du système aérien - c'est ce qu'on voit en fait - que du système racinaire Alors ce système racinaire tout le monde sait qu'il existe mais il est caché il est dans le sol et du coup on a beaucoup plus de mal à percevoir sa réalité Ce qui nous intéresse c'est l'activité de ce système racinaire qui est fondamentalement une activité d'échange avec le milieu ce que l'on perçoit bien c'est que la plante va prélever dans le sol l'eau et les éléments minéraux dont elle a besoin mais en contrepartie elle va libérer dans ce milieu quantités de substances qui vont avoir pour effet de modifier ce milieu Donc on a un véritable besoin de modélisation de construire en fait des outils numériques qui représentent ces interactions entre la plante les micro-organismes et le sol et nous avons décidé de collaborer avec l'INRIA pour construire des modèles couplés d'écologie microbienne couplés à des modèles de biogéochimie donc de bien mettre en phase les micro-organismes en tant qu'acteurs sur des transformations biogéochimiques qui se déroulent dans le sol·''Ces plantes virtuelles sont utilisées pour de nombreuses applications comme le calcul de transfert de lumière ou bien encore l'analyse de l'interaction entre les plantes ''Ces plantes virtuelles vont aussi pouvoir être utilisées bien sûr pour la visualisation des paysages et notamment l'évolution des paysages en fonction de tel ou tel type de gestion que du coup vous pouvez prévoir si vous avez les connaissances qui vous permettent de le faire·''Ces maquettes informatiques sont aussi utilisées pour prévoir des rendus en télédétection· ''À partir de produits issus de satellites et en particulier de la mosaïque d'images réalisées sur la Guyane‚ on peut envisager de développer des traitements qui permettent d'extraire des données et des connaissances pour caractériser les différents objets sur l'environnement· Donc ça peut concerner l'état des forêts mais aussi les zones urbaines et périurbaines· Dans le cadre d'un projet sur la biodiversité en Amazonie‚ nous avons développé des méthodologies pour analyser la biodiversité au niveau de la plante et voir sa traduction au niveau des composants paysagers par des méthodes d'analyse spatiale et de télédétection pour déboucher sur des indices de la biodiversité que l'on peut mettre en relation avec des politiques publiques·''Ces modèles répondent également à des questions d'ordre social· ''L'unité de recherche Green travaille sur la gestion intégrée des ressources renouvelables c'est-à-dire qu'on essaye de comprendre et d'analyser en même temps les dynamiques écologiques et les dynamiques sociales· On essaye d'utiliser les écosystèmes artificiels comme des outils de médiation‚ qui permettent de faire discuter les gens sur un monde virtuel‚ un monde artificiel· En construisant un jeu de rôles avec eux‚ finalement on construit un modèle que l'on peut ensuite programmer· Les différents usagers sont venus montrer dans un jeu comment ils utilisaient ces ressources aux différents moments de l'année‚ et ce jeu a ensuite été transformé en simulation informatique spatialisée à l'aide d'un système multiagent informatisé·''Pour analyser cette complexité de données‚ les botanistes ont besoin de nouveaux outils - informatiques pour faire tourner ces modèles et mathématiques pour définir les équations qui optimisent et contrôlent ces processus ''Ici vous voyez le programme qui ajuste les données d'un poivron qui a poussé dans des serres hollandaises lorsqu'il a fini de calculer les paramètres‚ il ajuste au mieux les données avec les calculs‚ et à ce moment-là nous connaissons la dizaine de paramètres qui contrôlent complètement la croissance du poivron dans des conditions de lumière données·''Les plantes poussent par l'extrémité de leur tige· C'est une petite zone de cellules qu'on appelle le le méristème· Pour modéliser ce fonctionnement du méristème en fait il y a deux approches· La première approche c'est on va dire macroscopique‚ qui consiste à regarder comment fonctionnent les plantes‚ à considérer les méristèmes comme des petites boîtes noires‚ et essayer de modéliser le fonctionnement de ces méristèmes juste à partir du comportement qu'on observe Il y a une deuxième approche qui consiste à essayer d'ouvrir la boîte noire‚ c'est-à-dire que là maintenant on va aller à l'échelle cellulaire‚ regarder dans le détail le fonctionnement des cellules et les interactions entre cellules et à partir de là essayer de modéliser le fonctionnement cellule par cellule on va dire du méristème Le fait de comprendre un petit peu mieux ce qui se passe par exemple à l'échelle des cellules va permettre de définir de meilleurs modèles à une échelle plus macroscopique· Ils ne vont pas se servir nécessairement des modèles précis qu'on aura développés aux échelles microscopiques et qui vont permettre de mieux abstraire‚ de trouver de meilleures variables quantitatives pour modéliser les phénomènes aux échelles macroscopiques·''- ''L'avantage de ces outils mathématiques de haut niveau c'est qu'en fait bon d'une part ce sont des outils de simulation mais ce sont aussi des outils de mesure· On les utilise comme des solveurs pour résoudre des situations un peu compliquées et ce sont des outils qui sont inversibles d'un point de vue mathématique multiples - mesurées aux champs‚ en serre‚ etc ainsi de suite - d'inverser les modèles pour retrouver en fait des caractéristiques de plantes·''Mais pour utiliser et améliorer ces outils pour concevoir de nouveaux modèles chaque spécialiste doit se familiariser avec le langage des autres disciplines pour intégrer toutes ces connaissances· ''Aujourd'hui‚ on a besoin qu'un mathématicien‚ qu'un physicien‚ qu'un informaticien qu'un biologiste se mettent autour d'une même table essayent de poser sur la table le problème et ensuite participent collectivement à la résolution ce problème Et en fait ça ça va amener les différents interlocuteurs dans un premier temps à développer un langage commun donc ça peut durer un certain temps déjà de mettre ensemble en commun les mêmes objets Et puis dans un deuxième temps d'élaborer une vision commune‚ avec des compétences propres‚ mais une vision commune de l'objet considéré·''C'est en travaillant en réseau en constituant des équipes communes que les créateurs de ces plantes virtuelles pourront répondre à de nombreux défis comme l'adaptation des plantes aux sols pauvres ou bien encore la compréhension des mécanismes génétiques impliqués dans la croissance des plantes· ''L'échange n'est pas seulement méthodologique il est aussi conceptuel En fait il y a besoin aussi d'avoir une autre démarche une démarche plus globale où on crée une culture de la plante entière et de la plante entière en interaction avec son environnement et finalement ces modèles plantes virtuelles sont un bon support pour créer cette culture·''
Inria-602-plantes-Fr_HD.mp4

Format : .mp4
379,9 Mo
1024 x 576 pixels
Moyenne définition - équivalent DVD
Encodage PAL MP4 H264
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