Modélisation des systèmes d'élevage et simulation multi-agents d'une épidémie animale en milieu rural.

4. Modèle conceptuel agent du système

Un formalisme classique de présentation des modèles est l'UML (Unified Modeling Language). L'intérêt des modèles conceptuels en UML est de proposer un schéma de fait synthétique de l'organisation des entités (modèles statiques) et des processus de décision des agents (modèles dynamiques) [Chirat, 2010]. Nous présentons ici le diagramme de classes conceptuel agent de la propagation de la peste porcine africaine en milieu rurale en passant par une représentation des différents agents de notre environnement de simulation NetLogo. Ce diagramme permet de ressortir les entités, les propriétés, les méthodes et les relations entre les différentes entités de notre modèle.

Figure 3.4 : Diagramme de classe des agents de NetLogo (Environnement de simulation).

Figure 3.5 : Diagramme de classe conceptuel agent du système.

5. Formalisme des agents

a. Agent Porc

Dans une zone atteinte par l'épizootie, un porc peut être dans l'un des états suivants :

Ø Etat Susceptible ou sensible : Le porc ne porte pas encore le virus mais est sensible à l'infection;

Ø Etat infecté : Le porc vient de contacter la maladie. Il est porteur simple et ne peut pas encore la transmettre ;

Ø Etat contagieux ou infectieux : Le porc est un agent vecteur de propagation de la maladie, mais il ne manifeste pas encore les signes cliniques de la maladie ;

Ø Etat malade ou signes cliniques : Le porc présente déjà les signes cliniques de la maladie et est toujours contagieux ;

Ø Etat immunisé : L'animal a résisté à l'infection;

Ø Etat mort : L'animal n'a pas peu résisté à l'infection et il est mort.

La représentation de la dynamique des états d'un porc est la suivante :

Figure 3.6 : Diagramme d'état-transition d'un porc.

Les différentes transitions entre les états sont décrites comme suit :

1. Lorsqu'un porc est infecté, suivant sa race, sa forme physiologique et la quantité des pathogènes reçus à l'infection, il peut mettre entre 2 à 4 jours après lesquels il devient contagieux.

2. Lorsqu'un porc passe à l'état contagieux, suivant la souche du virus et de la forme de la maladie dans la zone, si c'est une épizootie ou une enzootie, en association avec les paramètres cités en 1, l'animal doit mettre un certain nombre de jours après lesquels il sera soit immunisé soit passé aux signes cliniques, suivant sa résistance à la maladie.

3. L'animal n'a pas résisté et passe aux signes cliniques.

4. L'animal a résisté et est immunisé.

5. Lorsqu'un porc passe à l'état malade ou signes cliniques, il peut après un certain nombre de jours suivant les éléments décrits en 2, soit être immunisé, soit mourir.

6. L'animal n'a pas résisté, meurt et disparait de l'environnement de simulation.

7. L'animal a résisté et passe à l'état immunisé.

8. Lorsqu'un porc passe à l'état immunisé, il va y rester pendant un certain temps après lequel il redeviendra sensible à la maladie.

Les différentes actions d'un agent Porc sont les suivantes :

- Se déplacer

- Se nourrir

- Propager la maladie s'il est contagieux

- Changer d'état pour la persistance de la maladie ou une résistance.

Un troupeau étant constitué d'un ensemble de porcs. La caractérisation des états d'un troupeau est alors la suivante :

1. Un troupeau est supposé dans l'état « sensible » (S) si aucun porc du troupeau n'est infecté.

2. L'état « infecté » (I) est supposé pour les troupeaux ayant au moins un porc infecté (mais il n'est toujours pas contagieux pour les autres porcs).

3. L'état « contagieux » (C) est supposé pour les troupeaux avec au moins un porc qui a atteint la période de latence^18(*).

4. L'état des « signes cliniques » ou « malade » (M) est supposé pour les troupeaux avec au moins un porc qui a atteint la période d'incubation (il présente des symptômes physiques, tels que la fièvre).

5. Les troupeaux dans l'un ou l'autre des deux états « contagieux » et « les signes cliniques » sont considérés comme une source potentielle d'infection à d'autres troupeaux de porcs.

6. L'ordre de transition d'un état à un autre est le suivant :

S I C M

* ¹⁸ Période de latence : Temps après lequel un animal passe de l'état infecté à l'état contagieux.