Formalisation des connaissances géologiques et automatisation du processus d'interprétation structural pour la construction d'architectures géologiques 3D du sous-sol

Geological knowledge formalization and automation of the structural interpretation process for building 3D architectures of the sub-surface

• Auteur / Autrice : Imadeddine Laouici
• Direction : Laurent Arbaret, Yannick Branquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'Univers. Modélisation
• Date : Soutenance le 17/12/2024
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Christel Vrain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charles Gumiaux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guillaume Caumon, Mara Abel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles en géologie

Ontologies (informatique)

Modélisation tridimensionnelle

Modèles mathématiques

Tectonique

Mots clés libres

Modélisation géologique structurale 3D

Formalisme d'intérpretation

Modélisation conceptuelle

Formalisation des connaissances

Incertitudes épistémiques

3D Structural geological modelling

Interpretation formalism

Conceptual modelling

Knowledge formalization

Epistemic uncertainties

Résumé

Les systèmes actuels utilisés pour construire des modèles géologiques structuraux 3D offrent des solutions performantes pour les représentations géométriques, mais reposent souvent sur les interprétations des experts et le formalisme mathématique en place. L'un des principaux verrous scientifiques réside dans l'incapacité de ces systèmes à s’impliquer dans le processus d’interprétation, en raison de l’utilisation tacite des connaissances par les experts. Cela entraîne des difficultés dans le partage et l'intégration des connaissances au sein des systèmes, ainsi qu'une complexité accrue pour reproduire et communiquer les modèles. Ce travail de recherche explore une approche innovante de modélisation, axée sur la notion d'interprétation et l'utilisation explicite des connaissances. Deux contributions majeures sont proposées : un formalisme pour l’interprétation et un cadre ontologique pour formaliser les connaissances mobilisées par les experts durant le processus de modélisation.

Current systems used to build 3D structural geological models offer essential solutions for geometric representations, but often rely on expert interpretations and the existing mathematical formalism. One of the scientific challenges is the inability of these systems to be deeply involved in the interpretation process due to the tacit use of knowledge by experts. This leads to problems of sharing and integrating knowledge in systems, as well as issues in reproducing and communicating models. This research explores an innovative modeling approach, centered on the notion of interpretation and the explicit use of knowledge. In this context, two major contributions are proposed: an interpretation formalism supported by a prototype algorithm, and an ontological framework to formalize the knowledge used by experts during the modeling process.