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title: "Agriculture et alimentation · Simulations · Hypothèse de la simulation"
url: https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/agriculture-food
description: "Champs, troupeaux, étangs et chaînes d’approvisionnement, projetés pour estimer si l’offre répondra à la demande."
license: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
credit: "Ross Allan Dahl, Hypothèse de la simulation (simulation-hypothesis.com)"
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[Simulations](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations)domaine 7 sur 18

# Agriculture et alimentation

Champs, troupeaux, étangs et chaînes d’approvisionnement, projetés pour estimer si l’offre répondra à la demande.

Les gens modélisaient l’agriculture sur papier bien avant les ordinateurs : plans de rotation, tables de rendement et registres d’élevage remontent à des siècles. Aujourd’hui, des modèles numériques couplent météo, chimie du sol, propagation des maladies et chocs de marché en une seule exécution. Ils peuvent prévoir à l’avance une récolte, la croissance d’un troupeau ou une pénurie. Le même genre de modèle va du calendrier d’irrigation d’un champ à l’alerte précoce de famine pour toute une région. Il dépasse aussi la barrière de la ferme, jusqu’à la fermentation, la cuisson, le refroidissement et le suivi des aliments.

## Cultures et sol

### Modèles de croissance et de rendement des cultures

Un champ d’une seule culture réduit à des réservoirs de surface foliaire, de biomasse et de grain, piloté jour après jour par la météo, la date de semis et la conduite de culture.

Question à laquelle elle répond: Quel sera le rendement de ce champ, et quand faut-il semer ?

Laisse de côté : Traite le champ comme spatialement uniforme, si bien que les variations à l’intérieur, comme des zones gorgées d’eau ou sous-ensemencées, ne sont pas représentées.

Tourne sur : environ 10^10 FLOPS approximatif un ordinateur portable, quelques secondes par saison de terrain Depuis : 1965 dès 1965, premiers modèles de croissance des cultures de de Wit aux Pays-Bas

[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Populations

### Transport de l’eau et des nutriments dans le sol

De l’eau qui s’infiltre à travers les couches du sol et des nutriments qui se déplacent, se fixent et sont lessivés, suivis cellule par cellule le long du profil.

Question à laquelle elle répond: Quelle quantité d’eau et d’engrais atteint les racines, et quelle quantité est emportée ?

Laisse de côté : Le sol n’est jamais aussi bien stratifié que le suppose la grille du modèle.

Tourne sur : environ 10^10 FLOPS approximatif une machine de bureau pour une exécution de profil sur toute une saison Depuis : 1972 dès 1972, premiers modèles de bilan hydrique du sol pour la recherche sur l’irrigation

[Champs continus](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-continuum)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Champs

### Propagation des ravageurs et des maladies des plantes

Des insectes, des champignons ou des bactéries qui se répandent sur une culture ou une région, portés par le vent, la pluie, les animaux ou le commerce, face à une météo qui les aide ou les gêne.

Question à laquelle elle répond: Jusqu’où et à quelle vitesse une épidémie va-t-elle se propager, et où faut-il la contenir ?

Laisse de côté : Suppose que les foyers signalés sont l’étendue réelle, ce qu’ils sont rarement.

Tourne sur : environ 10^11 FLOPS approximatif un cluster universitaire pour une exécution régionale sur plusieurs saisons Depuis : 1980 dès 1980, modèles informatiques de propagation de la rouille du blé et du mildiou de la pomme de terre

[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)[Modèles de réseau](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-network)plancher : Populations

### Planification de l’irrigation

L’humidité du sol et les besoins en eau des cultures sont suivis jour après jour pour décider quand et combien irriguer.

Question à laquelle elle répond: Quand ce champ a-t-il besoin d’eau, et combien ?

Laisse de côté : Suppose que la pompe, le canal et les prévisions météo se comportent bien.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif tourne sur un ordinateur de ferme ou une application mobile Depuis : 1975 dès 1975, modèles de planification par bilan hydrique pour les exploitations irriguées

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)plancher : Populations

### Érosion des sols et dégradation des terres

La pluie, le ruissellement et le labour qui dépouillent le sol des pentes, suivis comme des sédiments qui descendent la pente et quittent le champ.

Question à laquelle elle répond: Combien de terre végétale ce champ perdra-t-il, et quelles pratiques ralentissent cette perte ?

Laisse de côté : Calibré surtout sur des terres agricoles tempérées, il se transpose mal à d’autres climats.

Tourne sur : environ 10^10 FLOPS approximatif une machine de bureau pour une exécution à l’échelle d’un bassin versant Depuis : 1965 dès 1965, l’Universal Soil Loss Equation et ses descendants informatiques

[Champs continus](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-continuum)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Champs

### Simulation de la sélection des cultures

Des croisements virtuels entre variétés de plantes, déroulés sur des générations simulées pour prédire quelle combinaison de gènes donne la meilleure variété.

Question à laquelle elle répond: Quel croisement vaut la peine d’être fait au champ, parmi des millions de possibles ?

Laisse de côté : L’effet d’un gène sur le papier n’est pas toujours ce qu’il fait dans un vrai pré.

Tourne sur : environ 10^12 FLOPS approximatif un cluster universitaire qui passe au crible des milliers de croisements virtuels Depuis : 1990 dès 1990, simulation génétique utilisée dans les programmes de sélection végétale

[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)[Évolutionnaire](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-evolutionary)plancher : Populations

### Optimisation de l’agriculture de précision

Un champ découpé en petites parcelles, chacune avec son propre sol et son historique de rendement, pour déterminer la meilleure semence, la meilleure dose d’eau et d’engrais pour chacune.

Question à laquelle elle répond: De quels apports cette parcelle précise a-t-elle besoin, et non le champ entier ?

Laisse de côté : Exige de bonnes données de capteurs, que la plupart des fermes n’ont encore pas partout.

Tourne sur : environ 10^10 FLOPS approximatif un ordinateur portable de ferme qui traite les cartes de capteurs d’un champ Depuis : 1995 dès 1995, modèles de cartographie de rendement et d’application à taux variable

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[À base d’agents](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-agent-based)plancher : Champs

### Ensembles multimodèles de cultures

De nombreux modèles de cultures exécutés avec les mêmes entrées météo et climat, pour que la dispersion montre l’incertitude des projections de rendement.

Question à laquelle elle répond: Quelle est l’incertitude d’une projection de rendement sous le climat futur ?

Laisse de côté : Les ravageurs, les événements extrêmes et les changements de gestion sont traités de façon inégale.

Tourne sur : environ 10^12 FLOPS approximatif Des dizaines de modèles sur des grilles mondiales Depuis : 2013 The Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project, AgMIP (2013) [source](https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.09.011)

[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Champs

### Renouvellement du carbone organique du sol

Le carbone du sol passe entre des réservoirs qui se décomposent à des vitesses différentes selon la température, l’humidité et les apports des plantes.

Question à laquelle elle répond: Un champ gagne-t-il ou perd-il du carbone dans son sol, et qu’est-ce qui change cela ?

Laisse de côté : Les réservoirs sont conceptuels et ne peuvent pas être mesurés directement.

Tourne sur : environ 10^5 FLOPS approximatif des simulations mensuelles de bassin sur un ordinateur portable. Depuis : 1977 Jenkinson et Rayner, le renouvellement de la matière organique du sol dans certaines des expériences classiques de Rothamsted. [source](https://doi.org/10.1097/00010694-197705000-00005)

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)plancher : Champs

### Modèles de pollution des bassins versants agricoles

La pluie, les cultures, le sol et les pratiques agricoles d’un bassin fluvial sont simulés pour donner le ruissellement d’eau, de sédiments et de nutriments.

Question à laquelle elle répond: Quelle quantité de nutriments ou de sédiments atteint la rivière selon les pratiques agricoles ?

Laisse de côté : L’étalonnage demande beaucoup de données et la gestion au niveau du champ est devinée.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif des simulations quotidiennes à l’échelle d’un bassin sur un poste de travail. Depuis : 1998 Arnold et ses collègues, modélisation et évaluation hydrologiques à grande échelle, développement du modèle. [source](https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.1998.tb05961.x)

[Champs continus](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-continuum)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Champs

### Ensembles mondiaux de modèles de cultures sur grille

De nombreux modèles de cultures exécutés sur la grille mondiale avec les mêmes scénarios climatiques, et leur dispersion montre l’incertitude de la projection des rendements.

Question à laquelle elle répond: De combien le rendement mondial des cultures changera-t-il selon les scénarios climatiques, et avec quelle incertitude ?

Laisse de côté : Les modèles partagent des processus manquants comme les ravageurs et la chaleur extrême.

Tourne sur : environ 10^13 FLOPS approximatif de nombreux modèles de cultures exécutés à l’échelle du globe sur des décennies sur un cluster. Depuis : 2013 Rosenzweig et ses collègues, les protocoles du projet d’intercomparaison et d’amélioration des modèles agricoles. [source](https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.09.011)

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)plancher : Champs

### Modèles à base d’agents d’exploitations pour l’usage des terres et l’adoption

Des foyers agricoles avec leurs propres terres, leur main-d’œuvre et leurs voisins décident quoi cultiver et quelle technologie adopter, avec une diffusion spatiale des innovations.

Question à laquelle elle répond: Comment les agriculteurs réagiront-ils à un prix, une subvention ou une technologie ?

Laisse de côté : Les décisions des agriculteurs sont modélisées par des règles simplifiées.

Tourne sur : environ 10^8 FLOPS approximatif des simulations multi-agents régionales sur une station de travail. Depuis : 2001 Berger, les modèles spatiaux à base d’agents appliqués à l’agriculture pour la diffusion des technologies et l’usage des ressources. [source](https://doi.org/10.1111/j.1574-0862.2001.tb00205.x)

[À base d’agents](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-agent-based)plancher : Populations

### Modèles de gestion de la résistance aux pesticides

Une population de nuisibles soumise à des pulvérisations évolue vers la résistance, et l’on compare des stratégies comme les refuges, la rotation et les mélanges.

Question à laquelle elle répond: Quelle stratégie de pulvérisation retarde le plus longtemps la résistance ?

Laisse de côté : Les coûts de la résistance et les déplacements des nuisibles sont incertains.

Tourne sur : environ 10^6 FLOPS approximatif des modèles de génétique des populations sur un ordinateur portable. Depuis : 1977 Comins, la gestion de la résistance aux pesticides. [source](https://doi.org/10.1016/0022-5193%2877%2990206-5)

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Évolutionnaire](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-evolutionary)plancher : Populations

### Modèles de partage de la lumière en agrivoltaïsme

Les panneaux solaires au-dessus des cultures y projettent une ombre mobile : la disposition, la lumière qui atteint les feuilles et la croissance sont donc simulées avec l’électricité produite.

Question à laquelle elle répond: Quelle quantité de nourriture et d’énergie le même champ peut-il fournir quand les deux se partagent la lumière du soleil ?

Laisse de côté : La réponse des cultures à l’ombre partielle n’est connue que pour quelques espèces, et les effets de l’eau et de la température sous les panneaux sont simplifiés.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif des heures sur une station de travail par disposition et par saison. Depuis : 2011 Le modèle de rapport d’équivalence des terres de panneaux photovoltaïques combinés à des cultures vivrières de Dupraz et ses collègues. [source](https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.03.005)

[Champs continus](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-continuum)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Règles et états](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-rules)plancher : Champs

### Modèles de croissance de l’architecture des plantes

Une plante construite bourgeon par bourgeon à partir de règles botaniques de ramification et de vieillissement, qui donne la forme en trois dimensions d’un arbre ou d’une culture en croissance.

Question à laquelle elle répond: Comment le mode de ramification d’une plante décide-t-il de la façon dont elle occupe l’espace et capte la lumière ?

Laisse de côté : Les règles de croissance sont ajustées à une seule espèce et à un seul environnement, et la réponse au vent, aux voisins et aux dégâts est limitée.

Tourne sur : environ 10^8 FLOPS approximatif de quelques secondes à quelques minutes par installation. Depuis : 1988 Les modèles de plantes de de Reffye et ses collègues, fidèles à la structure et au développement botaniques. [source](https://doi.org/10.1145/378456.378505)

[Règles et états](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-rules)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Corps

### Modèles de phénologie des nuisibles par degrés-jours

La chaleur accumulée chaque jour au-dessus d’un seuil détermine quand les insectes émergent, se reproduisent et atteignent un stade où ils nuisent à une culture, ce qui permet de choisir le moment des traitements.

Question à laquelle elle répond: Quel jour le ravageur atteindra-t-il le stade où la lutte est efficace ?

Laisse de côté : Les insectes réagissent à la température selon une courbe, pas une droite, et le microclimat sur la plante diffère de celui de la station météo.

Tourne sur : environ 10^4 FLOPS approximatif trivial sur un ordinateur portable ; exécuté chaque jour pour de nombreux sites. Depuis : 1976 La méthode de l’onde sinusoïdale modifiée d’Allen pour calculer les degrés-jours chez les insectes. [source](https://doi.org/10.1093/ee/5.3.388)

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Règles et états](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-rules)plancher : Populations

### Modèles de lâcher d’insectes stériles

Des mâles stériles élevés en masse et lâchés dans une population sauvage s’accouplent avec des femelles qui ne produisent alors aucune descendance, et les effectifs sont suivis pendant qu’ils chutent.

Question à laquelle elle répond: Combien d’insectes stériles faut-il lâcher, et pendant combien de temps, pour éliminer un ravageur ?

Laisse de côté : Les femelles sauvages peuvent refuser les mâles stériles, et les insectes venus de l’extérieur peuvent défaire le lâcher.

Tourne sur : environ 10^5 FLOPS approximatif de quelques secondes à quelques minutes sur un ordinateur portable. Depuis : 1955 L’analyse de Knipling sur la lutte contre les insectes, ou leur éradication, au moyen de mâles stérilisés. [source](https://doi.org/10.1093/jee/48.4.459)

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)plancher : Populations

### Modèles d’agents du changement d’usage des terres

Des propriétaires terriens et des agriculteurs, chacun avec ses objectifs et ses informations, décident quoi faire de chaque parcelle, et l’occupation du sol qui en résulte est cartographiée sur des décennies.

Question à laquelle elle répond: Comment l’occupation du sol changera-t-elle sous l’effet d’une politique, d’une route ou d’un changement de prix d’une culture ?

Laisse de côté : Les règles de décision humaines sont difficiles à mesurer, donc souvent devinées, et les modèles sont ajustés sur le passé sans preuve que celui-ci se prolonge.

Tourne sur : environ 10^8 FLOPS approximatif des heures sur une station de travail. Depuis : 2003 La revue de Parker et ses collègues sur les systèmes multi-agents pour simuler les changements d’usage et de couverture des terres. [source](https://doi.org/10.1111/1467-8306.9302004)

[À base d’agents](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-agent-based)[Automates cellulaires](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-cellular-automata)[Règles et états](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-rules)plancher : Populations

### Modèles climatiques de serre

Les bilans de chaleur, d’humidité et de dioxyde de carbone d’une serre, avec le soleil, les aérations, le chauffage et la transpiration de la culture, pour concevoir et piloter le climat intérieur.

Question à laquelle elle répond: Comment faut-il piloter les aérations et le chauffage pour garder une culture au chaud et au sec au moindre coût ?

Laisse de côté : L’air est traité comme bien mélangé, alors que les vraies serres ont des gradients, et la rétroaction de la culture est simplifiée.

Tourne sur : environ 10^7 FLOPS approximatif des secondes par jour simulé, si bien qu’une saison tourne en quelques minutes. Depuis : 1985 Le modèle simple de climat de serre de Garzoli (Acta Horticulturae). [source](https://doi.org/10.17660/actahortic.1985.174.52)

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)plancher : Champs

## Élevage et aquaculture

### Modèles de troupeaux et d’alimentation du bétail

La croissance d’un troupeau, sa production de lait ou de viande, suivies en fonction de l’alimentation, de la race et de la conduite d’élevage, animal par animal ou pour tout le groupe.

Question à laquelle elle répond: Combien ce troupeau produira-t-il, et de quelle quantité d’aliments a-t-il besoin pour y arriver ?

Laisse de côté : La variation individuelle d’un jour à l’autre de la santé et de la condition des animaux n’est pas saisie par les modèles fondés sur l’alimentation.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif tourne sur un ordinateur de ferme par troupeau Depuis : 1970 dès 1970, premiers modèles de production de bœuf et de produits laitiers

[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Populations

### Pâturage et gestion des prairies

Croissance et repousse de l’herbe sous la pression du pâturage, la météo et la fertilité du sol, pour planifier combien d’animaux un pâturage peut porter.

Question à laquelle elle répond: Combien d’animaux ce pâturage peut-il nourrir sans s’épuiser ?

Laisse de côté : La réponse du pâturage à une sécheresse précoce ou exceptionnellement sévère s’écarte de la courbe de croissance modélisée.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif une exécution sur ordinateur portable par pré et par saison Depuis : 1973 dès 1973, modèles de croissance de l’herbe pour les systèmes d’élevage au pâturage

[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Champs

### Aquaculture et pisciculture

Des poissons ou des crustacés élevés en bassins, cages ou cuves, suivis selon l’alimentation, l’oxygène, la température et la densité d’élevage.

Question à laquelle elle répond: Combien de stock faut-il mettre, et quand faut-il le sortir, pour le meilleur rendement ?

Laisse de côté : Les épidémies dans un vrai étang coïncident rarement avec l’alerte que donne le modèle.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif une exécution sur ordinateur portable par cycle d’exploitation Depuis : 1985 dès 1985, modèles de croissance bioénergétiques pour les poissons d’élevage

[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Populations

### Modèles d’épizooties du bétail

Une maladie d’animaux d’élevage qui se propage d’une ferme à l’autre par le transport des animaux, les véhicules et le vent, utilisée pour planifier abattages, interdictions de déplacement et zones de vaccination.

Question à laquelle elle répond: Jusqu’où cette épidémie va-t-elle se propager, et quelle mesure de contrôle l’arrête le plus vite ?

Laisse de côté : Les agriculteurs ne signalent pas toujours les symptômes aussi vite que le modèle le suppose.

Tourne sur : environ 10^11 FLOPS approximatif un cluster universitaire pour une exécution d’épidémie nationale Depuis : 2001 les modèles de l’épidémie de fièvre aphteuse de 2001 au Royaume-Uni

[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)[Modèles de réseau](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-network)plancher : Populations

### Sélection et génétique des animaux d’élevage

Des accouplements virtuels entre animaux, déroulés sur des générations pour prédire la production de lait, la vitesse de croissance ou la résistance aux maladies chez la descendance.

Question à laquelle elle répond: Quel étalon ou quelle mère faut-il faire reproduire ensuite, dans toute une population d’élevage ?

Laisse de côté : Suppose que le pedigree enregistré est exact, alors que des erreurs de tenue des registres et des filiations mal attribuées existent en pratique.

Tourne sur : environ 10^11 FLOPS approximatif un cluster qui évalue une population nationale d’élevage Depuis : 1990 dès 1990, évaluation génétique des bovins laitiers par BLUP

[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)[Évolutionnaire](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-evolutionary)plancher : Populations

### Suivi de précision de l’élevage

Des animaux individuels suivis par capteur pour leurs déplacements, leur alimentation et leur température, comparés à une référence saine simulée pour signaler tôt les problèmes.

Question à laquelle elle répond: Quel animal, parmi des milliers, demande de l’attention aujourd’hui ?

Laisse de côté : Un défaut de capteur ressemble exactement à un animal malade pour le modèle.

Tourne sur : environ 10^10 FLOPS approximatif un serveur de ferme qui traite le flux de capteurs d’une étable Depuis : 2005 dès 2005, systèmes de suivi des vaches laitières par capteurs

[À base d’agents](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-agent-based)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Corps

### Bioénergétique des bassins d’aquaculture

Chaque poisson d’un étang tire de l’énergie de l’aliment et de l’oxygène, convertie en croissance, et l’oxygène et les déchets de l’eau sont suivis en parallèle.

Question à laquelle elle répond: Combien de poissons, nourris de combien, grandissent le plus vite avant que l’eau du bassin ne se dégrade ?

Laisse de côté : Les chocs de maladie, de comportement et de météo sont pour la plupart omis, si bien que le modèle convient surtout à des conditions stables.

Tourne sur : environ 10^8 FLOPS approximatif des minutes sur un ordinateur portable. Depuis : 1985 Le modèle de bioénergétique et de croissance par poisson individuel pour les bassins d’aquaculture, de Cuenco et ses collègues. [source](https://doi.org/10.1016/0304-3800%2885%2990001-8)

[À base d’agents](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-agent-based)[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Populations

## Systèmes alimentaires et transformation

### Simulation de la chaîne d’approvisionnement alimentaire

Céréales, produits frais et aliments transformés qui vont de la ferme à l’entrepôt puis au magasin, suivis face aux transports, aux pertes de stockage et aux chocs de demande.

Question à laquelle elle répond: Où le système alimentaire casse-t-il en premier face à une pénurie ou à un choc ?

Laisse de côté : Les vraies chaînes d’approvisionnement cachent un commerce informel que le modèle ne voit jamais.

Tourne sur : environ 10^10 FLOPS approximatif un cluster exécuté pour un réseau national ou régional Depuis : 1985 dès 1985, simulation logistique appliquée à la distribution alimentaire

[Événements discrets](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-discrete-event)[Modèles de réseau](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-network)plancher : Populations

### Modèles d’alerte précoce de famine

Pluies, récoltes, prix et conflits combinés pour signaler les régions qui se dirigent vers une pénurie alimentaire des mois avant qu’elle frappe.

Question à laquelle elle répond: Quelles régions manqueront de nourriture, et quand ?

Laisse de côté : Dépend de données venant des endroits les moins capables de les fournir.

Tourne sur : environ 10^10 FLOPS approximatif un cluster qui évalue de nombreuses régions chaque mois Depuis : 1985 dès 1985, systèmes d’alerte précoce de famine pilotés par des gouvernements au Sahel

[Dynamique des systèmes](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-system-dynamics)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Populations

### Modélisation des procédés de fermentation

Levures, bactéries ou moisissures qui poussent dans une cuve de pâte, de moût ou de maische, suivies pendant qu’elles consomment des sucres et produisent de l’alcool, de l’acide ou du gaz.

Question à laquelle elle répond: Combien de temps faut-il laisser fermenter, et à quelle température, pour obtenir le résultat voulu ?

Laisse de côté : Les fermentations sauvages apportent des microbes dont on n’a jamais parlé au modèle.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif une exécution sur ordinateur portable par procédé en lots Depuis : 1975 dès 1975, modèles cinétiques de la fermentation en brasserie et en boulangerie

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Populations

### Cuisson et traitement thermique des aliments

La chaleur qui pénètre dans la pâte, les boîtes ou les aliments emballés, suivie pour prédire la cuisson, le brunissement et l’efficacité avec laquelle les microbes sont détruits.

Question à laquelle elle répond: Le cœur de ce produit est-il cuit à point, et peut-on le manger sans risque ?

Laisse de côté : Les fours réels ne sont jamais aussi uniformes que le champ de chaleur du modèle.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif une exécution sur ordinateur portable par conception de produit Depuis : 1970 dès 1970, modèles de transfert de chaleur pour la mise en conserve et la cuisson

[Champs continus](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-continuum)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Champs

### Modélisation de la chaîne du froid et de l’altération

La dérive de température dans les camions, les entrepôts et les frigos de magasin est suivie face à la croissance microbienne pour prédire combien de durée de conservation est perdue.

Question à laquelle elle répond: Quelle part de cet envoi se gâtera avant d’arriver en rayon ?

Laisse de côté : De brèves et fortes excursions de température, comme une porte laissée ouverte dix minutes, causent plus de dégâts que les moyennes du modèle ne le laissent croire.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif une exécution sur ordinateur portable qui suit le relevé de température d’un envoi Depuis : 1990 dès 1990, modèles de prédiction de la durée de conservation pour la logistique des aliments réfrigérés

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Populations

### Simulation de la sécurité sanitaire et de la traçabilité des aliments

Une contamination introduite en un point du système alimentaire, suivie vers l’aval à travers le mélange, la transformation et la distribution pour voir qui finit exposé.

Question à laquelle elle répond: Si la contamination commence ici, jusqu’où se propage-t-elle avant que le rappel la rattrape ?

Laisse de côté : Les traces papier dans la vraie chaîne d’approvisionnement ont plus de lacunes que le modèle ne le suppose.

Tourne sur : environ 10^9 FLOPS approximatif une exécution sur ordinateur portable par scénario de contamination Depuis : 1995 dès 1995, simulation de traçabilité après les grandes épidémies de contamination

[Modèles de réseau](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-network)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Populations

### Microbiologie prévisionnelle des aliments

La croissance et la mort des bactéries dans les aliments sont modélisées en fonction de la température, de l’acidité et de l’activité de l’eau pour estimer la durée de conservation et la sécurité.

Question à laquelle elle répond: À quelle vitesse un pathogène se développera-t-il dans cet aliment à cette température ?

Laisse de côté : La nourriture est plus variée qu’un bouillon de laboratoire.

Tourne sur : environ 10^5 FLOPS approximatif ajustement de courbes de croissance sur un ordinateur portable. Depuis : 1994 Baranyi et Roberts, une approche dynamique pour prédire la croissance bactérienne dans les aliments. [source](https://doi.org/10.1016/0168-1605%2894%2990157-0)

[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Cellules

### Évaluation quantitative du risque microbien

Contamination, cuisson, stockage et consommation enchaînés comme des distributions de probabilité pour estimer le risque de maladie lié à un aliment.

Question à laquelle elle répond: Quelle est la probabilité qu’une personne tombe malade à cause de cet aliment, et quelle étape compte le plus ?

Laisse de côté : La relation dose-réponse est mal connue pour les agents pathogènes rares.

Tourne sur : environ 10^8 FLOPS approximatif Monte Carlo sur une chaîne de la ferme à la fourchette, sur un ordinateur portable. Depuis : 1998 Cassin et ses collègues, évaluation quantitative du risque d’E. coli O157:H7 dans les hamburgers de bœuf haché. [source](https://doi.org/10.1016/s0168-1605%2898%2900028-2)

[Monte Carlo](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-monte-carlo)[Processus stochastiques](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-stochastic)plancher : Populations

### Simulation de la digestion et de l’écoulement gastrique

Le mouvement de la paroi de l’estomac brasse et décompose les aliments ; l’écoulement et l’acide sont calculés pour relier la structure des aliments à la libération des nutriments.

Question à laquelle elle répond: À quelle vitesse un aliment est-il dégradé et absorbé dans l’estomac ?

Laisse de côté : Le mouvement de la paroi de l’estomac et la rhéologie des aliments sont simplifiés.

Tourne sur : environ 10^12 FLOPS approximatif simulation d’écoulement à paroi mobile sur un cluster. Depuis : 2010 Kozu et ses collègues, analyse des phénomènes d’écoulement dans le contenu gastrique induits par le péristaltisme de l’estomac humain. [source](https://doi.org/10.1007/s11483-010-9183-y)

[Champs continus](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-continuum)[Équations différentielles](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/methods#m-equations)plancher : Corps

[◂ Écologie, évolution et comportement animal](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/ecology-behaviour)[Comportement humain et société ▸](https://simulation-hypothesis.com/fr/simulations/human-society)