Développement d’une méthode de comparaison de données asynchrones en vue de la formalisation d’un raisonnement par analogies. Application au cas viticole.

Thèse soutenue

Doctorante : Séverine Dupin

Soutenue le 3 juillet 2012 à 14 h à Montpellier SupAgro

  • Ecole doctorale :   Sciences des procédés, Sciences des Aliments (SPSA)
  • Université :   Montpellier SupAgro
  • Directeur de thèse :   Jean-Michel Roger
  • Discipline(s) :   Statistiques et analyse de données ;  Analyse de données ;  Statistiques spatiales ;  Agronomie
  • Responsable(s) :   Bruno Tisseyre (ITAP Montpellier SupAgro), Alexia Gobrecht (ITAP Irstea)
  • Financement :  Fonds Unique Interministériel (FUI) qui soutien le projet de R&D Collaboratif  Vinnotec du Pôle de Compétitivité Q@li-MEDiterrannée.

Texte intégral de la thèse en libre-accès : http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00038058

Mots-clés : Vitis Vinifera L. – Modélisation – Expertise – Comparaisons – Analogies – Analyses de données

Résumé : L’objectif initial de ce travail de thèse est de valoriser les informations relatives au suivi temporel de la vigne, le raisin et l’environnement de la plante et enregistrées dans des bases de données (BD) de traçabilité pour permettre la comparaison entre parcelles et millésimes, en vue de décisions par analogies.

Les travaux réalisés durant cette thèse ont permis de proposer une méthode de transformation qui permet de représenter des ensembles de données asynchrones dans un
espace commun afin de les comparer. Cette méthode s’appuie sur l’expertise du système de production. Dans ce travail de thèse, cette méthode a été appliquée à la comparaison de couples parcelle × millésime.
L’expertise du système de production viticole permet, dans une première phase, de définir la forme générale (i) de la cinétique d’évolution de grandeurs de mesures évaluées
sur la vigne, le raisin ou l’environnement de la plante et (ii) l’effet du climat sur la plante. Cette expertise est utilisée, dans une seconde phase, pour proposer des modèles paramétriques de l’évalution de chaque grandeur. Les données de suivi de chaque couple parcelle × millésime permettent d’ajuster les paramètres du modèle. Un vecteur de paramètres est défini par couple parcelle × millésime. Les paramètres contenus dans ce vecteur représentent l’espace commun qui rend les couples parcelle × millésime comparables. Deux stratégies de comparaison sont alors possibles : (i) les comparaisons sont réalisées à partir des paramètres (méthode intensive), ou (ii) les comparaisons sont réalisées à partir de l’estimation de la valeur de la grandeur pour chaque couple parcelle × millésime et chaque unité de temps, commune à tous les couples (méthode extensive).
Cette méthode a été appliquée à trois exemples différents.
Dans une première application, les climats de différents millésimes intervenus sur différents cépages, entre la floraison et la véraison, ont été comparés entre eux après modélisation des grandeurs de mesure climatiques, à l’aide de modèles très simples.
Dans une seconde puis une troisième application, la cinétique d’augmentation du pH et d’accumulation des sucres dans les baies de raisin pendant la maturation a été modélisée sous la forme d’une sigmoïde. Les comparaisons ont ensuite été réalisées en travaillant sur (i) la courbe représentative de chaque cinétique (pH), (ii) les paramètres
du modèle (sucres) et (iii) une estimation journalière de la concentration en sucres dans les baies.
Les bases de données utilisées dans ces applications proviennent de deux régions très différentes. Des données issues du suivi de la station expérimentale INRA Pech Rouge
en Languedoc-Roussillon, dans le sud de la France, ont été utilisées pour l’application 1 et une partie de l’application 3. Des données de suivi de différents domaines de la Napa Valley en Californie ont servi pour l’application 2 et une partie de l’application 3.
Le changement d’espace de représentation des données apporte une connaissance nouvelle pour décrire les individus et les phénomènes temporels de la vigne. Cette connaissance pourrait permettre de formaliser un raisonnement par analogies utilisant et valorisant l’expérience passée pour la gestion du millésime en cours.

 

 

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