Assistance au calage de modÃ¨les numÃ©riques en hydraulique ... - TEL

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PLAN DU MANUSCRITdébut des années 1990 à des codes de calcul hydrologiques existants 14 . La plupart deces modules appartenaient à la première génération de système experts (Jackson, 1999)qui ne possédait qu’une représentation des connaissances assez pauvre, sous la forme derègles de production 15 . De plus, ces systèmes ne constituaient pas une véritable intégrationmais plutôt une juxtaposition d’outils numérique (le code de calcul) et symbolique(le module d’aide experte).Nous nous proposons donc dans ces travaux d’apporter une contribution à l’intégrationsymbolique/numérique et à l’émergence d’une nouvelle génération de modélisationen hydroinformatique, en utilisant des techniques de systèmes à base de connaissancespour le calage de modèles numériques en hydraulique fluviale unidimensionnelle.Plan du manuscritLe manuscrit est constitué de trois parties : la partie I s’attache à donner un cardede référence pour nos travaux avant de dresser un inventaire et une analyse des connaissancesassociées au calage de modèles en hydraulique fluviale unidimensionnelle, lapartie II propose le développement d’un prototype de système d’assistance au calage demodèles hydrauliques, et la partie III est consacrée à l’expérimentation de ce prototypeet aux retours d’expérience qui en découlent.Première partie : Inventaire et analyse des connaissancesLe chapitre 1 constitue une introduction à la tâche de calage de modèles numériques.Il permet de définir celle-ci au travers d’un référentiel terminologique et d’uncadre méthodologique pour la modélisation numérique. Sur la base de ces définitions,le chapitre 2 détaille ensuite pour le domaine de l’hydraulique fluviale unidimensionnelleles différents objets intervenants au cours de la tâche de calage : code de calcul,données et paramètres. Le chapitre 3 présente enfin comment ces différents objets sontemployés dans la pratique pour mener à bien cette tâche. Les différentes méthodes d’estimationa priori des paramètres et d’ajustement de ceux-ci sur la base de données deréférence sont ainsi analysées et comparées.Deuxième partie : Développement d’un système d’assistance au calagele chapitre 4 propose une formalisation homogène et cohérente de l’ensemble desobjets et procédures étudiés dans la partie précédente. Ces connaissances sont représentéesen grande partie à l’aide de la norme graphique UML. La base de connaissancesainsi constituée représente une capitalisation de ces connaissances sous la forme d’un✭ code de bonnes pratiques ✮ pour le calage de modèles hydrauliques. Le développementd’un prototype de système d’assistance au calage, présenté dans le chapitre 5, permet demettre en œuvre cette base de connaissances de manière opérationnelle. Le prototypes’appuie sur des outils de pilotage de programmes développés à l’INRIA et sur le codede calcul MAGE développé au CEMAGREF.14. On peut citer notamment SMAPEX (Azevedo et al., 1993) pour le code SMAP, ESCALOS (Baffaut etDelleur, 1989, 1990) puis KBSWMM (Liong et al., 1991b,a, 1993) pour le code SWMM, HYDRO (Rebohet al., 1982) puis HSPEXP (Lumb et Kittle, 1993; Lumb et al., 1994) pour le code HSPF, SACRE (Lussieret al., 1990) pour le code SSARR ou encore EXSRM (Engman, 1988) pour le code SRM.15. Du type : Si Conditions Alors Actions.xx
INTRODUCTIONTroisième partie : Applications du prototypeLes modèles numériques de deux rivières – la Lèze et l’Hogneau – ont servi de casd’étude pour le prototype. Ces expérimentations sont présentées et commentées dansle chapitre 6 pour le cas de la Lèze, et dans le chapitre 7 pour le cas de l’Hogneau.Chacun de ces cas d’études permet ainsi de tirer de nombreux retours d’expériences surle système d’assistance au calage et de dégager plusieurs perspectives pour son évolution.xxi
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