Associer un niveau d'incertitude aux prédictions des modèles en agriculture - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Innovations Agronomiques Année : 2014

Associate a level of uncertainty in predictions of models for agriculture

Associer un niveau d'incertitude aux prédictions des modèles en agriculture

Résumé

Many agricultural problems require modelling tools to provide a quantitative answer supporting decision making or scientific analysis. However, the available models are not perfect tools for capturing the complexity of agroecosystems and may show a high level of uncertainty Thus the issue of model evaluation is essential for their practical use. For this purpose, we can compare existing observed data to simulations from models or realize an analysis of uncertainty by propagating uncertainties quantified on model inputs. This evaluation work must be done for each type of use of a model, because it determines the variables of interest and indicators of reliability that we want to calculate. Finally, it seems important to provide the results of this assessment to the final user who may base his decision or analysis on simulations from models. A general approach was established to associate a level of uncertainty in predictions. 10 case studies were selected to represent the diversity of the uses of models from prediction for decision support and for diagnosis. For each case study, the analysis of the needs and constraints of the model and its practical use have been taken into account to customize this process and select the relevant methodological tools. Studied model quality indicators are both the quality of outputs and impact of uncertainty on the input variables or parameters on the outputs of the models studied. The project results are made available to the community to promote their ownership and use in other modelling projects, through articles, a book and training sessions
De nombreuses problématiques en agriculture requièrent des outils de modélisation pour apporter une réponse quantitative à l’appui d’une prise de décision ou d’une analyse scientifique. Pourtant, les modèles disponibles capturent imparfaitement la complexité des agroécosystèmes considérés et peuvent présenter un fort niveau d’incertitude. Aussi, la question de l’évaluation des modèles est primordiale pour leur utilisation opérationnelle. Pour cela, il s'agit soit de confronter les modèles aux données observées existantes, soit de réaliser une analyse d’incertitude en propageant les incertitudes quantifiées sur les entrées et les paramètres du modèle. Cette évaluation doit être faite pour chaque type d'utilisation d'un modèle, car cela conditionne les variables d'intérêt et les indicateurs de fiabilité que l'on cherche à calculer. Enfin, il semble important de fournir le résultat de cette évaluation à l’utilisateur qui base sa décision ou son analyse sur des simulations issues des modèles. Dans ce projet, nous avons établi une démarche générale pour associer un niveau d’incertitude aux prédictions. Dix cas d'étude ont été choisis pour représenter la diversité des cas d’utilisation des modèles avec des utilisations pour la prédiction, pour l’aide à la décision ou encore pour le diagnostic. Pour chaque cas d'étude, les besoins et les contraintes liées au modèle et à son utilisation ont été prises en compte pour adapter cette démarche et choisir les outils méthodologiques pertinents. Les questions instruites concernent à la fois la fiabilité des sorties des modèles étudiés et les conséquences sur celles-ci de l’incertitude sur des variables d’entrée ou des paramètres. Les résultats du projet sont mis à disposition de la communauté utilisant des modèles pour l’agriculture pour favoriser leur appropriation et leur application dans d’autres projets de modélisation, notamment à travers des articles, un ouvrage et des sessions de formation.
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Citer

François Brun. Associer un niveau d'incertitude aux prédictions des modèles en agriculture. Innovations Agronomiques, 2014, 34, pp.353-365. ⟨10.17180/s86y-s249⟩. ⟨hal-04542017⟩
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