Sustainable network dynamics - HAL Accéder directement au contenu
Article dans une revue Ecological Modelling Année : 2013

Sustainable network dynamics

Résumé

We propose a dynamic graph-theoretic model for ecosystem management as a control over networked system composed of target nodes and unmarked nodes. The network is represented by a complete graph, in which all vertices are connected by a unique edge. Target nodes are attracted by the objective function issued from the ecosystem-based management. They pull the network toward the objective position. The management policy is considered successful if the graph remains connected in time, that is, target nodes attain their objectives and unmarked nodes stay in the convex hull. At the time of the ecosystem network transfer, the model yields a separation theorem as well as a sustainability criterion to maintain full connectivity of the ecosystem. Our definition of sustainability can be easily linked to the general definition of sustainability as ecosystem integrity preservation. At last, we identify three management rules, dependent on the nature of connections, to ensure the maintenance of connectivity in time. The necessary and sufficient conditions for connectivity are (1) synchronous time-delays; (2) coequal magnitudes of increasing objective functions; and (3) nonnegativity of the objective function.
Nous proposons un modèle dynamique de gestion des écosystèmes par la théorie des graphes en tant que contrôle d'un système en réseau composé de noeuds cibles et de noeuds non identifiés. Le réseau est représenté par un graphe complet dans lequel tous les noeuds sont connectés par une arête unique. Les noeuds cibles sont attirés par une fonction objectif issue d'un processus externe de gestion des écosystèmes. Ils tirent le réseau vers la position de l'objectif qui peut être non-nulle ou stationnaire. La politique de gestion est considérée réussie si le graphe reste connecté dans le temps, c'est-à-dire que les noeuds cibles atteignent l'objectif et les noeuds non identifiés restent dans l'enveloppe convexe. Lors de la transposition du réseau écosystémique dans le temps, le modèle génère un Théorème de l'Impossibilité ainsi qu'un Critère de Soutenabilité qui maintient la pleine connectivité du réseau. Notre définition de soutenabilité peut aisément être reliée à la définition générale de la soutenabilité comme la préservation de l'intégrité écologique. Enfin, nous identifions trois règles de gestion pour assurer le maintien de la connectivité dans le temps, sachant la propriété da la fonction objectif de transposition, la nature des connections et les temps de retardation dans la réactualisation de l'utilité entre les noeuds.
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Dates et versions

hal-01019091, version 1 (07-07-2014)

Identifiants

Citer

Arnaud Dragicevic, Bernard Sinclair-Desgagné. Sustainable network dynamics. Ecological Modelling, 2013, 270 (C), pp.43-53. ⟨10.1016/j.ecolmodel.2013.09.003⟩. ⟨hal-01019091⟩
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Dernière date de mise à jour le 20/04/2024
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