Des nombreux utilisateurs des systèmes multi-agents (SMA) sont très souvent découragés de modéliser et simuler dans les plates-formes actuelles SMA. Plus précisément, modéliser la dynamique d'un système (en particulier les comportements de l'agent) est très souvent vu comme un défi pour les utilisateurs de SMA. Dans le domaine des systèmes socio-écologiques (SES), cet inconvénient est plus souvent observé une fois que les experts de domaine en SES sont rarement des programmeurs. De plus, la majorité des plateformes SMA n'a pas été conçue en prenant en considérant le fait que les experts de domaines ne sont pas des programmeurs. On constate que la majeure partie des outils MAS ne sont pas dédiés à SES, ou qu'ils ne possèdent pas un formalisme compréhensible pour représenter les comportements de SMA. En outre, comme ces outils sont dépendant des plateformes, un modèle réalisé dans une plateforme SMA ne peut pas être correctement utilisé dans une autre plate-forme en raison de l'incompatibilité entre ces plateformes SMA. Afin de surpasser ces limitations, nous proposons un langage dédié au domaine SES pour décrire les comportements des agents réactifs, quelle que soit la plate-forme utilisée pour la simulation des SMA. Pour ce faire, nous avons appliqué l’approche de l’ingénierie dirigée par les modèles (IDM), une approche qui fournit des outils pour développer des langages dédiés à partir d'un méta-modèle (syntaxe abstraite), des éditeurs textuels avec coloration syntaxique (pour la syntaxe concrète) et des outils des générateurs de code (pour la génération de source code à partir d'un modèle). En conséquence, nous avons mis en œuvre un langage et un éditeur de texte qui permet à des experts du domaine SES de décrire les comportements de trois manières différentes qui sont fermées à leur expression naturelle : sous forme d'équations quand ils sont familiers avec celles-ci, en tant que séquence d'activités proche du langage naturel ou comme un diagramme d'activité pour représenter les décisions et une séquence de comportements en utilisant un formalisme graphique. Pour montrer la généralité, nous avons également développé des générateurs de code ciblant deux plates-formes différentes SMA (Cormas et Netlogo). Nous avons testé les générateurs de code en mettant en œuvre deux modèles SES avec le langage dédié développé. Le code généré obtenu a été généré pour les deux plates-formes SMA Cormas et NetLogo, et simulé avec succès dans un des deux plateformes. Nous avons conclu que l'approche IDM fournit des outils adéquats à développer des langages dédiés et des générateurs de code pour faciliter la modélisation et la simulation SMA par des non-programmeurs. En ce qui concerne le langage développé, bien que l’aspect comportemental de la simulation MAS fasse partie de la complexité de la modélisation en SMA, il y a encore d'autres aspects essentiels du modèle et de la simulation de SMA qui sont encore à être explorés, tels que l'initialisation et les points de vue sur un le monde simulé d’un modèle. / Many users of multi-agent systems (MAS) are very commonly discouraged to model and simulate using current MAS platforms. More specifically, modeling the dynamics of a system (in particular the agent's behaviors) is very often a challenge to users of MAS. That issue is more often observed in the domain of socio-ecological systems (SES), because SES domain experts are rarely programmers. Indeed,the majority of MAS platforms were not conceived taking into consideration domain-experts that are non-programmers. Most of the current MAS tools are not dedicated to SES, or they do not possess an easily understandable formalism to represent behaviors of agents. Moreover, because it is platform-dependent, a model realized in a MAS platform cannot be properly used in another platform due to incompatibility between MAS platforms. To overcome these limitations, we propose a domain-specific language (DSL) to describe the behaviors of reactive agents, regardless of the MAS platform used for simulation. To achieve that, we applied model-driven engineering (MDE), an approach that provides tools to develop DSLs from a meta-model (abstract syntax), textual editors with syntax highlighting (for the concrete syntax) and code generation capabilities (for source-code generation of a model). As a result, we implemented a language and a textual editor that allows SES domain experts to describe behaviors in three different ways that are closed to their natural expression: as equations when they are familiar to those, as a sequence of activities close to natural language or as an activity diagram to represent decisions and a sequence of behaviors using a graphic formalism. To show the generality we also developed code generators targeting two different MAS platforms (Cormas and Netlogo). We tested the code generators by implementing two SES models with the developed DSL. The generated code was targeted for both MAS platforms (Cormas and Netlogo), and successfully simulated in one of them.We conclude that the MDE approach provides adequate tools to develop DSL and code generators to facilitate MAS modeling and simulation by non-programmers. Concerning the developed DSL, although the behavioral aspect of MAS simulation is part of the complexity of modeling in MAS, there are still other essential aspects of model and simulation of MAS that are yet to be explored, such as model's initialization and points of view on the model's simulated world

Les récifs coralliens hébergent la plus grande biodiversité sur Terre et fournissent la nourriture, le revenu économique, la protection côtière et les valeurs culturelles pour des millions de personnes. L'accessibilité des écosystèmes via les réseaux routiers est un déterminant majeur de leurs conditions, les écosystèmes les plus accessibles étant les plus menacées. Longtemps, l’estimation de l'accessibilité par l’Homme s’est limitée à l'utilisation de la distance linéaire qui ignore l’irrégularité des côtes maritimes et les réseaux routiers, facteurs influençant le temps nécessaire pour atteindre les lieux de pêche. Cette thèse présente un double enjeu : (i) développer des indices d'accessibilité intégrant l’hétérogénéité du milieu marin pour quantifier les impacts humains sur les récifs ; (ii) évaluer l'importance de ces nouveaux indices, en interaction avec les mesures de protection, pour expliquer les variations de la biomasse de poissons. Dans un premier temps, j’ai caractérisé la proximité des hommes aux récifs, en tenant compte des surfaces rencontrées (routes, chemin, eau) qui influencent le temps de trajet jusqu’aux récifs. Le temps de trajet a permis de calculer un indice de gravité, défini comme la population humaine divisée par le temps de trajet au carré, pour évaluer le niveau de pression humaine de n'importe quel récif au monde. J'ai trouvé que le temps de trajet et la gravité sont des déterminants majeurs de la biomasse de poissons à l’échelle globale. Dans un second temps, trois applications utilisant ces nouveaux indices ont permis de montrer que (i) la gravité permet de révéler l’efficacité des actions de conservation : les réserves placées là où les impacts humains sont modérés à forts fournissent des gains de conservation élevés pour la biomasse de poissons, mais elles sont peu susceptibles de protéger les prédateurs supérieurs, qui sont uniquement présent dans les réserves soumises à de faibles impacts humains ; (ii) en utilisant un cas d'étude réalisé dans le Nord-Ouest de Madagascar, j'ai illustré comment la proximité du marché peut affecter les communautés de pêcheurs et, finalement, engendrer des changements dans l'exploitation des ressources marines ; (iii) j’ai développé une nouvelle approche, le Community-Wide Scan (CWS), pour identifier les espèces de poissons qui contribuent de manière significative à la biomasse et à la couverture corallienne des récifs de l’Indopacifique, celles-ci pouvant constituer des espèces cibles à protéger. Dans le contexte de changements globaux et de perte de biodiversité, la mesure d’accessibilité constitue un outil puissant et permet de relancer le défi de gestion durable et efficace des socio-écosystèmes coralliens. / Coral reefs have the greatest biodiversity of any ecosystem on the planet and support ecosystem goods and services to million people who depend directly on them for food, economic income, coastal protection and cultural values. Ecosystem accessibility, through road networks, is the main driver of their conditions, with the most accessible ecosystems being most at risk of resource depletion. To date, measuring accessibility to humans was strictly limited to examining the linear distance which ignores ragged coastlines and road networks that can affect the time required to reach fishing grounds. This thesis presents a double challenge: (i) developing new metrics of accessibility that account for seascape heterogeneity to better assess human impacts on coral reefs; (ii) evaluating the importance of coral reef accessibility, in interactions with their management, to explain variations of fish biomass. First, I developed novel metrics of reef proximity to human populations and markets based on the friction distance which is related to transport surfaces (paved road, dirt road, water) influencing the effective reach of human settlements. Travel time was used to build the gravity index, defined as human population divided by the squared travel time, to assess the level of human pressure on any reef of the world. I found that both travel time and gravity are strong predictors of fish biomass globally. Second, three applications using these new metrics highlighted that (i) gravity identified critical ecological trade-offs in conservation since reserves placed with moderate-to-high impacts may provide substantial conservation gains for fish biomass while reserve locations with low human impacts were more likely to support higher-order predation, (ii) using a study case in Northwest Madagascar, I illustrated how market proximity can affect fishermen communities and, ultimately, trigger changes in marine resources exploitation, and (iii) I implemented a new Community-Wide Scan (CWS) approach to identify fish species that significantly contribute to the biomass and coral cover on Indo-Pacific reefs and which provided tractable conservation targets. Within the context of global changes and biodiversity loss, the thesis challenges the sustainable and efficient management of coral reef socio-ecological systems with accessibility being the cornerstone.

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