Systèmes Complexes : Une introduction par la pratique

Systèmes complexes
Une introduction par la pratique

Présentation

Chacun peut observer dans le monde réel l'omniprésence de systèmes complexes constitués de nombreux éléments en interaction et dont les caractéristiques globales ne peuvent se réduire à celles de leurs composants : ce sont par exemple les cellules d'un organisme vivant, les colonies de fourmis, les éco-systèmes, ou encore les systèmes économiques, Internet et les réseaux sociaux.
Dans le futur, nos societés devront relever l'immense défi scientifique et technologique qui consiste à comprendre ces systèmes pour les adapter, les contrôler et les modéliser.

Au travers d'exemples choisis sans complication inutile, les auteurs proposent une introduction par la pratique aux systèmes complexes. Leur méthode repose sur la conviction que toute compréhension suppose un acte d'expérience ; l'ouvrage est composé d'ateliers où il s'agit de simuler une dynamique collective à partir de sa modélisation orientée-agent.
Les étudiants, les enseignants, les créateurs et plus largement toute personne avide de développer sa culture et d'actualiser ses connaissances tireront parti de cet ouvrage pluridisciplinaire accessible à un large public.

Sommaire

• Préface
• Introduction
  Une tentative de définition - Complexité et confluence spatiotemporelle - Visite d'un atelier - Comment aborder les différents ateliers? - Bilan
• Atelier 1: Procession d'agents
  Comment modéliser une procession? - Modèle des chenilles processionnaires: émergence d'un macroindividu - Modèle de la «descente aux flambeaux»: optimisation globale - Modèle des anneaux d'agents processionnaires: cycle limite - Modèle en anneau : émergence de motifs
• Atelier 2: Automates cellulaires
  Modélisation par automate cellulaire - Automates cellulaires à une dimension - Le jeu de la vie - Jeux évolutionnaires spatiaux
• Atelier 3: Réseaux sociaux
  Réseaux homogènes d'amitiés: réseau aléatoire - Comment propager l'information à l'ensemble de la communauté? - Réseaux «petit monde» - Réseaux sans échelle caractéristique
• Atelier 4: Morphogénèse
  Modèle du drapeau français - Modèle de réaction-diffusion de Turing
• Atelier 5: Chaos déterministe
  Comment modéliser l'évolution d'une population? - Fonctions logistiques - Modélisation de la dynamique d'évolution d'une population - Sensibilité à la condition initiale - Diagramme de bifurcations
• Atelier 6: Intelligence collective
  Modèle de communication stigmergique - Un unique gradient relatif à la zone de rassemblement - Gradient de ressources - Zones de ressources localisées
• Annexe A. Simulation orientée agent en NetLogo
  Programmer des agents dans un espace spatiotemporel - Variable - Procédure - Structure de contrôle et structure de données - Outil de visualisation - Un exemple complet
• Annexe B. Solutions
  Procession d'agents - Automates cellulaires - Réseaux sociaux - Morphogénèse - Chaos déterministe - Intelligence collective
• Bibliographie
• Index