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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Érosion Torrentielle, Neige et Avalanches

Soutenance de thèse de Laure Vidaud

Vendredi 26 février - INRAE Centre de Lyon-Grenoble Auvergne-Rhône-Alpes

Vers une démarche de conception de systèmes d'information pour la traçabilité des données : Application aux processus d'expertise des risques naturels en montagne

Soutenance

La soutenance se déroulera par visioconférence le 26 février à 14h. Pour suivre la présentation, merci de vous connecter via le lien https://grenoble-inp.zoom.us/j/95223691450 (code :  999023)

Il sera possible de se connecter une heure avant le début de la soutenance.

Jury

La soutenance sera tenue devant un jury composé de :

Ahmed LBATH - Université Grenoble Alpes, Rapporteur

Patrick MEYER - Professeur, IMT Atlantique, Rapporteur

Myriam MERAD - Directeur de recherche, CNRS, LAMSADE, Examinatrice

Anne-Laure JOUSSELME - Chercheuse, OTAN-CMRE, La Spezia – Italie, Examinatrice

Cédric BOUHOURS - Professeur, Université Clermont Auvergne, Examinateur

François PINET - Directeur de recherche, INRAE,  Directeur de thèse

Jean-Marc TACNET - Docteur, INRAE, Co-directeur de thèse

Résumé

La gestion de l'environnement et des risques naturels concerne l'ensemble des territoires, la population et les activités socio-économiques. Elle implique de nombreux acteurs notamment des élus, techniciens, experts, gestionnaires, acteurs économiques. Ils relèvent de l'État, des collectivités locales ou des opérateurs d'infrastructures critiques d'énergie ou de transport. en vue d'assurer la sécurité des biens et des personnes. Ils sont souvent amenés à prendre des décisions difficiles et rapides en considérant la nature et le niveau des menaces avec les vulnérabilités  humaines, sociales, et économiques. Ces décisions sont l'aboutissement d'un processus d'évaluation souvent complexe, réalisé la plupart du temps sur la base de nombreuses informations provenant de sources diverses inégalement fiables, de nature hétérogène et imparfaite (données imprécises, incomplètes, contradictoires, incertaines). Dans ce cadre, les expertises techniques apparaissent comme une forme d'intégration des connaissances et des incertitudes associées.       

Cette thèse propose une méthodologie originale et générique basée sur la conception et l'exploitation de jeux sérieux pour aider, améliorer et tracer le processus de décision en tenant compte de l'influence de la qualité des informations qui aboutit à la conception des systèmes d’information associés. Elle traite la question de la traçabilité des données mobilisées pour une expertise, de leur nature et de leur qualité. Elle propose de contribuer à combler un manque de méthodologies et de techniques de conception spécifiques pour décrire les processus de décision puis construire des systèmes d'information capables de capturer et de représenter les liens entre la qualité des informations et les décisions. Cette thèse s'inscrit à la frontière de l'informatique et de l'aide à la décision appliquées au domaine de la gestion des risques naturels en prenant un exemple d'application relative à la gestion d'une route exposée à un phénomène d'avalanche. 

Le type de jeu sérieux proposé est pensé comme un observatoire du processus de décision dont on maîtrise tous les éléments, capable de capturer les informations qui sont recherchées, analysées puis évaluées par des joueurs mis en situation de prise de décision. Sur le fond, son aspect ludique constitue un outil d'apprentissage et de communication efficace qui dissimule la complexité des processus et des méthodologies en jeu. La conception même du jeu sérieux constitue une façon d'appréhender la complexité et la multitude des critères qui interviennent dans le processus de décision. Cela contribue à la formalisation des processus et à l'amélioration de leur élicitation.

Au final, le jeu permet avant tout de connaître, contrôler, tracer la nature et l'ordre des informations utilisées par un acteur pour prendre sa décision. Il permet d’introduire la question de la pertinence de la décision en elle-même. Mais ceci exige d'être capable de construire une référence, valable d'un point de vue thématique, pour juger du bien-fondé du choix d'un joueur en fonction des informations dont il disposait au moment où il a pris sa décision. Le principe est basé sur la comparaison d'une situation de jeu avec un processus de décision de référence qu'un expert aurait pu suivre.

L'approche s'inscrit dans la problématique difficile de la validation d'un processus d'aide à la décision, dans des cas complexes où la décision n'est prise qu'une seule fois sans pouvoir réellement savoir si elle constituait la solution idéale. La validation indirecte repose ainsi sur l'hypothèse qu'une décision explicitée et justifiée à partir de critères établis et choisis par les experts est a priori meilleure qu'une autre. Sur cette base, la démarche d'aide multicritère à la décision vient capturer, formaliser et soutenir la démarche. Au final, le cadre du jeu sérieux peut être considéré comme un cadre générique pour la recherche dans le domaine de la gestion des imperfections de l'information (association de niveaux d'imperfection aux données, établissement d'une échelle d'évaluation de la qualité des données, lien avec les décisions etc.). Le jeu a également une portée pédagogique en contribuant à la formation des acteurs et au transfert, au partage d'avis lors de prise de décision.

D'un point de vue informatique, les développements visent à garantir un niveau de réutilisabilité et une généricité des méthodologies de conception pour s'adapter aux besoins du domaine thématique de l'aide à la décision. Ce travail s’appuie sur l'ingénierie des modèles (IDM) pour proposer une méthodologie de conception d'outils informatiques dédiés à la traçabilité des informations dans les processus de décision et de leur niveau de qualité. Une bibliothèque de profils UML est mise à disposition pour offrir un cadre de modélisation pour les jeux sérieux qui traiteraient de processus de décision. Chaque profil UML correspond à un objectif particulier : la structure du jeu sérieux attendu, la traçabilité des informations, la prise en compte d'un niveau d'imperfection des données ou la construction d'une référence experte d'analyse de risque. Chaque profil peut être également utilisé de façon indépendante à d’autres fins.

Le triptyque jeu sérieux, aide multicritère à la décision et conception informatique sur lequel repose cette thèse constitue une contribution pluridisciplinaire aux travaux existants dans le domaine de l'aide à la décision appliquée à la gestion du risque et de la conception des systèmes d'information. Il aborde des problématiques prégnantes et récurrentes de traçabilité des informations,  de niveau de qualité des informations, de pertinence des décisions prises et des choix de stratégies pour la conception de systèmes d'information dédiés. Il contribue à améliorer la compréhension globale du processus de décision mais aussi à capitaliser les informations et les processus en espérant au final, aider à produire de meilleures décisions.