Contribution informatique en sciences pour l'environnement

Ce document propose de detailler mes activites scientifiques en vue d’obtention de l’Habilitation a Diriger des Recherches. Apres un CV detaille, on y retrouve un resume des travaux de recherche et d’encadrement, les charges d’enseignement occupees, les fonctions d’interet collectif exercees, une liste exhaustive des publications, mes activites de recherche et une conclusion generale. La premiere periode correspondant a mes activites de recherche a debute au sein de l'equipe "Modelisation et Simulation" et concerne l'application de techniques de test de logiciel pour des descriptions de circuit electroniques decrits avec le langage VHDL. Il s'agit d'un langage de programmation utilise dans l'industrie et permettant de modeliser et simuler des circuits electroniques mais aussi de les synthetiser, c'est a dire obtenir une description en terme de portes logiques de ceux-ci en vue de leur fabrication. Une fois synthetise, il devient impossible de tester de facon exhaustive un circuit electronique en un temps raisonnable. En effet, le circuit electronique alors constitue de millions de portes logiques, contient un nombre de chemins a tester et donc a parcourir trop important pour tous les parcourir. Mon travail de recherche s'est ainsi focalise sur la generation automatique de jeux de test a partir de descriptions ecrites en VHDL. Ce type de description etant similaire a un programme, nous avons explore des techniques utilisees dans le domaine du test de logiciels. La seconde periode fait suite a un changement d’equipe opere en 2005. En effet, j’ai eu l’opportunite de m’investir dans deux thematiques propres a l’etude des systemes energetiques a sources d’Energies Renouvelables (EnR) et leur integration dans les reseaux electriques insulaires, comme celui de la Corse. Au sein de l’equipe EnR de l'UMR 6134 j'ai pu developper des travaux de recherche au niveau de deux axes principaux. Le premier concerne la modelisation et la prediction de phenomenes spatiotemporels. Nous nous sommes plus particulierement interesses a l’utilisation des reseaux de neurones artificiels appartenant aux techniques d'intelligence artificielle. Nous les avons principalement utilisees dans le cadre de la prediction de series temporelles d’ensoleillement et de pics de pollution atmospherique. Nous avons etudie tout d'abord l'impact de pretraitements statistiques des series temporelles sur la performance de predicteurs. Aussi, au vue du nombre important de donnees dont nous disposions, nous avons etudie differentes methodes de selection de caracteristiques (ou de variables) avec l'objectif d'obtenir le modele le plus performant mais aussi le plus simple possible (principe de parcimonie). Enfin, lors de la comparaison de performance entre notre modele et differentes methodes de predictions ("benchmarking" en anglais), nous avons constate un chevauchement de celles-ci suivant l'horizon considere. Nous avons alors etudie comment les hybrider, technique qui entre dans le cadre de la problematique plus large de la selection de modeles. Une etude sur l'extension de ces methodes pour les series temporelles de vitesse de vent a ete initiee et sera evoquee en perspectives dans la conclusion de ce memoire. Enfin et plus recemment nous avons demarre des travaux concernant l'estimation de potentiel solaire egalement a l'aide reseaux de neurones artificiels. Il s'agit cette fois, non pas de predire, mais d'estimer le rayonnement solaire incline a partir du rayonnement solaire global horizontal et d'autres variables meteorologiques disponibles. Le second axe propose d'etudier l’apport des langages informatiques de representation des connaissances pour representer la connaissance produite tout au long des processus d'aide a la decision. Des projets tels que les centrales photovoltaiques ou encore les fermes eoliennes constituent des exemples significatifs de processus de decision extremement complexe, difficile et conflictuel.