Pour la première fois depuis la création en 2002 de leurs Prix d’excellence, l’Association des doyens des études supérieures au Québec (ADESAQ) et les Fonds de recherche du Québec ont récompensé un diplômé de l’ÉTS, Clément Chion, pour la meilleure thèse de doctorat dans le secteur Nature et technologies de l’année 2011. Ce prix lui a été décerné lors du 68e Gala de l’ACFAS, tenu mardi dernier à Montréal.

La contribution principale de sa thèse est le développement d'un nouveau modèle multi agents dédié à la gestion de ressources naturelles (3MTSim : Marine Mammals and Maritime Traffic Simulator), représentant des entités mobiles dans un environnement spatialement explicite non contraint. Il s'agit de l'un des premiers modèles de déplacements de navires pour informer les gestionnaires d'aires protégées dans leurs décisions et s’avère le plus détaillé, le plus réaliste et surtout le mieux validé de tous les modèles du même type.

Clément Chion a réalisé ses travaux au Laboratoire d’imagerie, de vision et d’intelligence artificielle (LIVIA) sous la direction de Jacques-André Landry, professeur au Département de génie de la production automatisée à l’ÉTS, en co-supervision avec la professeure Lael Parrott de l’Université de Montréal. Plusieurs étudiants au baccalauréat et à la maîtrise à l'ÉTS et à l'Université de Montréal ont contribué à la construction du modèle. D'autres collaborateurs sur le terrain ont également contribué au projet.



Pour mettre au point ce nouveau modèle, le chercheur s’est appuyé sur le système socio-écologique (SSE) du parc marin du Saguenay-Saint-Laurent et de la zone de protection marine de l’Estuaire du Saint-Laurent. Les SSE sont des systèmes physiques où des humains interagissent avec des ressources naturelles et qui présentent des caractéristiques de systèmes complexes adaptatifs.

Retour en amont
Réputée pour ses importantes populations de cétacés, l’embouchure du Saguenay est aussi une zone où l’activité maritime est particulièrement élevée. En effet, un grand nombre d’embarcations dédiées aux excursions en mer (excursionnistes) s’ajoutent aux navires marchands, aux traversiers et aux plaisanciers présents dans le même secteur. Toute cette navigation crée un trafic qui nuit aux efforts de préservation de la faune et au rétablissement de certaines espèces menacées, dont le béluga et le rorqual bleu.



En 2005, les administrateurs du parc marin du Saguenay-Saint-Laurent se tournent vers la recherche universitaire pour trouver une solution à l’impasse qui persiste entre les groupes d’intérêts. Pour mettre au point une politique de conservation applicable et durable, il faut développer un outil d’aide à la décision qui tienne compte de la diversité des enjeux (environnementaux et socio-économiques), des intervenants (écologistes, opérateurs touristiques, transporteurs maritimes) et de toutes les autres variables significatives (pollution, présence de nourriture, vitesse et distance des embarcations, stress sur les animaux, jouissance des excursionnistes, etc.)

La solution viendra par la mise sur pied d’un projet de recherche dirigé par le professeur Landry de l’ÉTS, et de Lael Parrott, professeure agrégée et directrice du Laboratoire de systèmes complexes au Département de géographie de l’Université de Montréal, en collaboration avec le Parc marin du Saguenay-Saint-Laurent, Parcs Canada, Environnement Canada, la Corporation des pilotes du Saint-Laurent, la Garde côtière, le Laboratoire des sciences géomatiques de l’Université de Calgary, dirigée par Danielle Marceau et l’entreprise privée.

Le vent dans les voiles
L’élaboration du modèle 3MTSim développé par Clément Chion aura permis d’explorer et d’intégrer une multitude de variables parmi les plus raffinées. À titre d’exemple, la compréhension des mécanismes de prise de décision chez les capitaines de bateaux d’excursion permet non seulement de les modéliser, mais contribue à actualiser leur programme de formation en les sensibilisant à l’effet de leur décision sur la ressource dont ils dépendent.

En plus des retombées sur le développement durable de la région du Parc marin Saguenay-St-Laurent, le modèle 3MTSim constitue un avancement appréciable dans la modélisation d’autres systèmes socio-écologiques ici et ailleurs dans le monde, et même pour tous les systèmes où l’humain est présent.

Au chapitre des contributions dans le domaine de la réalité virtuelle, le directeur du programme de doctorat à l’ÉTS, le professeur Robert Sabourin, souligne dans sa lettre de recommandation au jury que « Pour simuler le déplacement réaliste des navires dans 3MTSim, un algorithme novateur et performant de recherche de planification de route (« path planning ») a été développé. Celui-ci est non seulement supérieur aux algorithmes classiques dans le contexte de 3MTSim, mais il est également une contribution intéressante dans les domaines de la modélisation par agents et de la réalité virtuelle ».

Clément Chion effectue actuellement un stage postdoctoral, sous la direction de Lael Parrott, renommée pour son expertise en modélisation des écosystèmes et dans l’étude des phénomènes complexes dans les systèmes naturels et humains.

Voir aussi :
www.geog.umontreal.ca/syscomplex/3MTSim