Application of an evolutionary algorithm to the inverse parameter estimation of an individual-based model

Duboz Raphaël, Versmisse David, Travers Morgane, Ramat Eric, Shin Yunne-Jai. 2010. Application of an evolutionary algorithm to the inverse parameter estimation of an individual-based model. Ecological Modelling, 221 (5) : 840-849.

https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2009.11.023

Article de revue ; Article de revue à facteur d'impact

Version publiée - Anglais
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Quartile : Q3, Sujet : ECOLOGY

Liste HCERES des revues (en SHS) : oui

Thème(s) HCERES des revues (en SHS) : Economie-gestion

Résumé : Inverse parameter estimation of individual-based models (IBMs) is a research area which is still in its infancy, in a context where conventional statistical methods are not well suited to confront this type of models with data. In this paper, we propose an original evolutionary algorithm which is designed for the calibration of complex IBMs, i.e. characterized by high stochasticity, parameter uncertainty and numerous non-linear interactions between parameters and model output. Our algorithm corresponds to a variant of the population-based incremental learning (PBIL) genetic algorithm, with a specific "optimal individual" operator. The method is presented in detail and applied to the individual-based model OSMOSE. The performance of the algorithm is evaluated and estimated parameters are compared with an independent manual calibration. The results show that automated and convergent methods for inverse parameter estimation are a significant improvement to existing ad hoc methods for the calibration of IBMs.

Mots-clés Agrovoc : modèle mathématique, contrôle continu, méthode statistique, gène, sélection individuelle, écologie animale, écologie, écosystème, milieu marin

Mots-clés géographiques Agrovoc : France

Mots-clés complémentaires : Algorithme, Estimation, Sélection génotypique

Classification Agris : U10 - Informatique, mathématiques et statistiques
M40 - Écologie aquatique
L20 - Écologie animale

Champ stratégique Cirad : Hors axes (2005-2013)

Auteurs et affiliations