Modélisation d'agencements énergétiques durables dans les zones urbaines intelligentes : une approche pour la réduction de l’emprise énergétique par les pratiques soutenables

Modelling of sustainable energy assemblage in intelligent urban areas : an approach to reducing the energy impact by promoting sustainable pratcices

• Auteur / Autrice : Philippe Calvez
• Direction : Colette Rolland, Eddie Soulier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 10/12/2015
• Etablissement(s) : Paris 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Management Panthéon-Sorbonne (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne. Centre de recherche en informatique (1986-....)
• Jury : Président / Présidente : Bénédicte Le Grand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Colette Rolland, Eddie Soulier, Bénédicte Le Grand, Fabien Pfaender
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Francis Rousseaux, Laurent George

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation des données (informatique)

Villes intelligentes

Théorie des graphes

Transition écologique

Villes -- Aspect environnemental

Traces numériques

Mots clés libres

Activités

Agencement

Emprise énergétique

Complexes simpliciaux

Théorie des graphes

Traces numériques

Activities

Assemblage

Emprise of energy

Simplicial complex

Theory of graph

Digital traces

Résumé

D’un côté, la transition écologique et les enjeux de développement durable sont de nos jours une réalité que l’on ne peut ignorer compte tenu des impacts négatifs des activités humaines sur leurs environnements. De l’autre côté, une numérisation toujours plus importante de ces environnements entraîne la génération de volumes massifs de traces numériques, qui sont autant d’indices sur le monde dans lequel vivent les acteurs de ces activités. Une difficulté non négligeable existe pour comprendre les tenants et aboutissants faisant que d’une activité à une autre, l’impact sur l’environnement mesuré dans ces travaux de recherche à travers le concept d’Emprise Énergétique (EmE) n’est pas le même. Notre approche considère l’identification sur la base de ces traces numériques, d’activité d’entités humaines et non humaines. L’instanciation de ces dernières au sein de pratiques mobilise des ressources (physiques et virtuelles) en plus ou moins grand nombre. Leurs modélisations permettraient de mieux appréhender les enjeux liés à la transition écologique. Identifier sur la base d’indicateurs quantifiables les pratiques ayant un impact réduit sur l’environnement serait une piste permettant de contribuer à cette transition. Ces pratiques, au sens de coordination de multiples entités hétérogènes dans le temps et l’espace, peuvent être formalisées sous forme de structures d’activités multidimensionnelles à l’aide de la théorie de l’Agencement et d’un ensemble d’outils mathématiques (Complexes Simpliciaux, Hypernetworks). Ces travaux de recherche tentent de modéliser le phénomène d’activité humaine et non humaine en s’appuyant sur la caractérisation du contexte de celles-ci à partir de données massives. Ces agencements sont calculés et représentés dans une application (IMhoTEP) ayant pour but de construire ces structures complexes non pas sur des catégorisations faites a priori des entités, mais en se focalisant sur les relations que celles-ci entretiennent dans plusieurs dimensions. L’objectif final est de proposer un outil d’accompagnement à la transition écologique à destination des acteurs participant à des activités induisant la consommation, voire la production de ressources. Ces travaux de recherche en informatique s’appuient sur la numérisation continue des espaces et particulièrement les espaces urbains (Smart City, Internet of Everything).

On one hand, the ecological transition and sustainable development issues are today a reality that cannot be ignored given the negative impacts of human activities on their environments. On the other side, an increasingly important digitization of these environments results in the generation of massive volumes of digital traces, which are all signs of actors’ activities. A significant challenge is to understand the ins and outs of environmental impact due activities and considering Emprise of Energy (EmE) as a key indicator and how this indicator can strongly change from an activity to another. Our approach considers the identification of Practice on the basis of these digital traces generated by human and non-human entities during specific activities. Practice (instantiation of activity) uses more or less resources (physical and virtual) during their existence. Be able to identify which one is more resources dependent would help to better understand how to promote ecological transition. Promoting or at least identifying on the basis of quantifiable indicators (i.e Energy Emprise), practices that have a low impact on the environment, could be an innovative approach. These practices, in the sense of coordination of multiple heterogeneous entities in time and space, can be formalized in the form of multidimensional structures activities - Hypergraph of Activities – using the theory of Assemblage (Agencement in french) and using a set of mathematical tool (Simplicial Complexes, Hypernetworks). This research attempts to model the phenomenon of human and not human activity based on the characterization of the context (massive contextual data). These Assemblages are calculated and represented in an research application (IMhoTEP) which aims to build these complex structures not based on a priori entities’ classification, but by focusing on the relationships that they maintain in several dimensions. The main goal is to offer a decision tool which support actors’ ecological transition by understand activities inducing consumption or production of resources. These academic research in the field of computer science is based continuous digitization of physical and virtual spaces, particularly highly connected urban areas (Smart City, Internet of Everything).