Analyse du comportement collectif à l’aide de graphes, application à l’évaluation de l’indépendance des trajectoires de navires de pêche

Analysis of collective behaviour using graphs, application to the evaluation of the inde- pendence of fishing vessel trajectories

• Auteur / Autrice : Jérôme Roux
• Direction : Stéphanie Mahévas, Julien Lebranchu, Nicolas Bez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie de l'environnement, des populations et écologie
• Date : Soutenance le 07/07/2023
• Etablissement(s) : Nantes Université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer - Dynamique et durabilité des écosystèmes : de la source à l’océan / DECOD
• Jury : Président / Présidente : Sophie Donnet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : David Nérini, Lionel Richefort
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Catherine Matias, Ronan Fablet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie des graphes

Mots clés libres

Analyse de trajectoires

Comportement collectif

Relations dyadiques

Réseaux antagonistes génératifs

Trajectory analysis

Collective behaviour

Dyadic relationships

Generative adversarial networks

Résumé

Les modèles de graphes sont couramment utilisés pour représenter les relations entre un ensemble d’entités, où l’ana- lyse de leurs propriétés topologiques peut aider à la compréhension des phénomènes qu’ils traduisent. Lorsqu’il est question d’étudier le comportement d’un groupe de navires de pêche, les modèles de graphes peuvent être utilisés afin de mettre en perspective l’en- semble des relations synergiques ou antagonistes s’établissant entre les différents na- vires. Dans ce travail nous nous sommes intéressés aux propriétés d’organisations des relations deux à deux, identifiées au travers de méthodes d’analyses de trajectoires et mises en perspective à l’échelle de deux flottilles de chalutiers. A l’aide de méthodes de com- paraison de graphes et de modèles de simulation de trajectoires nous avons explorer deux approches visant à questionner la validité d’une hypothèse couramment rencontrée en sciences halieutiques, stipulant l’indépendance des navires de pêche. Nous montrons ainsi que l’hypothèse d’indépendance des trajectoires des navires de pêches ne peut pas être validée ou bien peut même être rejetée. Ces résultats pourraient intervenir dans de nombreuses approches statistiques dont les résultats servent de points d’appui au développement de stratégies de gestion des ressources halieutiques.

Graph models are commonly used to represent the relationships between a set of entities, where the analysis of their topological properties can help to understand the phenomena they reflect. When studying the behaviour of a group of fishing vessels, graph models can be used to put into perspective the set of synergistic or antagonistic relationships between the different vessels. In this work, we are interested in the organisational properties of pairwise relationships, identified through trajectory analysis methods and put into perspective at the scale of two trawler fleets. Using graph comparison methods and trajectory simulation models, we explored two approaches aimed at questioning the validity of a hypothesis commonly encountered in fisheries science, stipulating the independence of fishing vessels. We show that the hypothesis of independence of fishing vessel trajectories cannot be validated or can even be rejected. These results could be used in many statisti- cal approaches, the results of which serve as a basis for the development of fisheries man- agement strategies.