Recherche de carte d'idéotypes de sorgho d'après un modèle de culture : optimisation conditionnelle à l'aide d'un métamodèle de krigeage
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Abstract:
Au Sahel, la repartition des pluies irreguliere dans le temps et dans l’espace engendre une forte interaction variete x annee et variete x lieu. Pour determiner les varietes les plus productives en esperance en fonction des lieux, il faudrait de nombreuses annees d’experimentation en chaque lieu, ce qui prendrait beaucoup de temps.Une alternative est de maximiser la production predite a l’aide d’un modele de culture decrivant la croissance et le developpement de cultures en interaction avec leurs conditions agro-environnementales.La production a maximiser est moyenne sur une distribution de probabilited’entrees environnementales, specifique du lieu, alors que les parametres varietaux qui maximisent cette production definissent un but de selection que l’on appelle ideotype.Dans ce travail, nous voulons determiner une carte d’ideotypes de sorgho. Nous sommes donc confrontes a un probleme d’optimisation d’un modele complexe. Une methode classiquement utilisee dans ce contexte est la methode Efficient Global Optimization (EGO), fondee sur un metamodele de krigeage. Ici, une telle approche n'est pas adaptee. En effet, la distribution des entrees meteorologiques suit un modele stochastiquedont les parametres varient continument dans l’espace en suivant un gradient Nord-Sud. L’optimisation des parametres varietaux est alors conditionnelle a ces parametres de climat. D’autre part, la fonction a maximiser n’est connue que par un nombre limite de simulations, donc a une erreur pres.Notre cadre de travail concerne donc l'optimisation conditionnelle d'une fonction bruitee. Les extensions existantes de l'algorithe $EGO$ ne prennent pas en charge ce cadre. Dans cette these, un nouveau critere pour l'optimisation conditionnelle d'une fonction bruitee est proposee et etudie. Une metaphore de l'optimisation conditionnelle est la recherche d'une ligne de crete. A partir de simulations sur des fonctions test, une etude des performances de ce nouveau critere est proposee, de meme qu'une comparaison avec le critere habituellement utilise pour la recherche de ligne de crete. Les resultats de cette etude montrent l'interet de notre critere.L'application a la cartographie d'ideotypes de sorgho a ete testee sur l'espace couvert par le Senegal, le sud du Mali et le Burkina Faso. Elle a consiste a maximiser le rendement espere en fonction de 4 parametres du modele Samara : la longueur de la phase vegetative, la longueur maximale des racines, le potentiel de reserve des tiges, et la mortalite des feuilles. Les resultats de cette optimisation recoupent en partie l'analyse de sensibilite menee sur ces memes parametres.Cite