6 nov. 2008 : Modele d'Optimisation

Une partie de l'écologie évolutive s'intéresse aux comportements, définis comme réponses rapides et flexibles aux variations. Ces comportements, possédant donc une valeur adaptative, sont considérés comme des traits de l'histoire de vie de l'individu, façonné par la sélection naturelle.

Le comportement selectionné pour un individu devrait être celui qui apporte une efficacité maximale pour la propagation de ses gènes, c'est-à-dire la meilleure fitness (meilleur compromis (trade-off) en terme de coûts et bénéfices).

Prenons un exemple simple et classique : un prédateur doit choisir de manger ou non une proie

Sous certains présupposés, on entre dans un modèle dit d'optimisation.

La question à laquelle essaie de répondre un modèle d'optimisation est :
est-ce-que dans un "monde" où le prédateur possède différents types de proies, avec des valeurs (nutritives) différentes, devrait-il, lorsqu'il croise une proie à faible valeur, la manger ou chercher mieux ?

Quels sont les présupposés de ce type de modèle ?


PS : je sais que ce sujet n'est pas évidant. N'hésitez pas à poser des questions si certains termes ne sont pas clairs pour vous...

euh effectivement c'est compliqué...
enfin je vais essayer quand même...

Alors, essayons d'être clair, simple et juste (si je ne remplis pas l'une de ces conditions, n'hésitez pas à me le signaler)

Le modèle d'Optimisation est une démarche, empruntée à l'économie, qui se base sur le principe d'un bilan entre les coûts et bénéfices d'une tactique, lors d'une prise de décision.

Nous nous sommes placés, dans notre exemple, dans l'un des cas les plus connus : celui du "Prey Model" (modèle du choix de proies).

Sur le principe, le modèle d'optimisation simple n'impose qu'une seule supposition : celle de l'indépendance à la fréquence de la stratégie dans la population.
C'est-à-dire que l'on suppose, dans ce type de modèle, que le fait de jouer une tactique ne dépend pas de celles jouées par les autres membres du groupe. Si cette supposition est supprimée, nous entrons alors dans une recherche d'optimum à fréquence-dépendance (théorie des jeux), la stratégie recherchée n'est plus l'optimale mais la stratégie dite évolutivement stable
(le concept peut paraitre complexe, mais disons qu'elle représente la stratégie qui peut envahir n'importe quelle population et ne peut être envahi par une autre stratégie... )

Tout autre supposé ne dépend que de la personne qui construit le modèle !

Dans l'un des modèles les plus classique, celui proposé Stephens & Krebs en 1986, ils ont proposés comme présupposes, en plus de l'indépendance à la fréquence de la stratégie :
- le fait que la recherche et la manipulation soit des activités mutuellement exclusives
- les rencontres avec des proies sont séquentielles (ce qui permet de découper le temps en séquences) et aléatoires
- les paramètres qu'ils utilisent (temps de manipulation, gain net d'energie des proies, nombre de proies rencontrées par séquence) sont fixes et il ne dépende pas de la stratégie jouée.
- Les rencontres non suivies d'attaque ne prennent pas de temps (donc ne coute rien)
- l'omniscience des individus : information complète de leur environnement.

Mais ces hypothèses ont été décidés par les auteurs dans leur modèle et peuvent bien entendu être modifiés en complexifiant celui ci (rencontre non aléatoire, pas d'omniscience mais un apprentissage progressif), ou d'autres peuvent être ajouté pour le simplifier (exemple: que le temps de manipulation soit constant quelque soit la proie)


STEPHENS & KREBS. 1986. Foraging theory. Princeton Univ. Press, Princeton, New Jersey. 247 pp.