AUTOMATES
CELLULAIRES ET COMPLEXITÉ : PERSPECTIVES GÉOGRAPHIQUES
André MÉNARD, Élise FILOTAS et Danielle J. MARCEAU
Laboratoire de
géomatique et d’analyse spatiale
Département de
géographie, Université de Montréal
http://www.geog.umontreal.ca/gc
E-mail: menarda@sympatico.ca, mailto:elise.larose-filotas@umontreal.ca,
mailto:danielle.marceau@umontreal.ca
1.
Introduction
Au cours des
dernières années, un débat a surgi au sein de la communauté scientifique concernant
les automates cellulaires géographiques (ACG). La question centrale de ce débat
peut être formulée de la manière suivante : les ACG faisant l’objet de
nombreuses modifications par rapport au formalisme des automates cellulaires
(AC) tel qu’abondamment décrit par Wolfram (1984, 2002) conservent-ils la
propriété de générer l’émergence de structures complexes? Les applications des
ACG étant nombreuses et variées, quel est l’apport scientifique de ce type de
modèle autant pour les géographes que pour les chercheurs de diverses
disciplines préoccupés par l’étude des systèmes complexes?
L’objectif du
présent article est d’apporter un éclairage sur cette question en mettant en
évidence l’importance et la complémentarité des différentes contributions fournies
par les ACG. L’idée centrale défendue dans cet article est que les ACG sont
développés afin de répondre à deux objectifs principaux : celui de comprendre
la dynamique spatio-temporelle d’un système naturel ou anthropique à partir
d’hypothèses exprimées dans les règles de transition et celui de prédire le
plus réalistement possible l’évolution d’un tel système, souvent dans un but de
planification et de gestion.
Afin de
répondre à la question soulevée, cet article fournit d’abord une description
des AC ainsi que des modifications qui leur sont apportées lors de leur
application dans un contexte géographique. Ensuite, des définitions de la
complexité et de la science des systèmes complexes sont exposées en soulignant
le fait que les AC et les ACG sont des modèles particuliers pouvant dans
certaines conditions favoriser l’émergence de structures complexes. L’article
s’achève sur une discussion présentant la double contribution scientifique des
ACG qui permet aux géographes de contribuer, sur un plan fondamental, au
raffinement de la théorie des systèmes complexes et, dans une perspective plus
appliquée, d’apporter des éléments de réponse sur l’évolution d’un territoire
pouvant en faciliter une meilleure gestion.
2. Les
automates cellulaires
Un automate
cellulaire (AC) est un modèle qui simplifie une réalité à un groupe d’automates
(entité pouvant traiter de l’information et exécuter des actions) d’aspect
cellulaire (Hogeweg 1988, Phipps 1992). Il se compose de cinq éléments.
L’espace est représenté par une matrice, soit un arrangement régulier de
cellules (automates), qui peut être linéaire (unidimensionnel), surfacique
(bidimensionnel) ou volumétrique (tridimensionnel). Chaque cellule contient une
valeur d’attribut extraite d’un ensemble discret d’états possibles.
Toutes les cellules évoluent selon une dimension temporelle discrète,
c’est-à-dire par itérations. À chaque itération, des règles de
transition sont appliquées à toutes les cellules. Ces règles spécifient
comment les différents états des cellules réagiront aux configurations d’états
se trouvant dans le voisinage immédiat de chaque cellule.
Dans sa forme
classique et originale, les cinq caractéristiques des AC possèdent les
propriétés strictes suivantes. Tout d’abord, la matrice utilisée est considérée
comme infinie, uniforme et constituée de cellules carrées. Les états des
cellules proviennent d’un ensemble discret de valeurs qui ont toutes le même
poids et sont normalement peu nombreuses. Le voisinage est local, c’est-à-dire
défini pour ne comprendre que les voisins contigus de premier ordre (voisinage
de Von Neumann ou de Moore). De plus, chaque voisin possède un poids identique
dans l’application des règles de transition. Ces dernières sont déterministes
et appliquées à toutes les cellules de manière uniforme et synchronisée. Elles
sont aussi statiques, c’est-à-dire qu’elles ne peuvent être modifiées en cours
de simulation. Finalement, les itérations sont régulières et ne sont ponctuées
que par l’exécution des règles de transition.
L’origine des
AC remonte à la fin des années 1940. Les premiers investigateurs sont Ulam et
von Neumann (von Neumann 1963). Jusqu’aux années 1970, les AC sont étudiés par
des chercheurs qui s’intéressent à la théorie de l’information et des
mathématiques. C’est entre autre avec l’accessibilité croissante aux
ordinateurs et surtout grâce à la parution du fameux « Game of Life » de Conway
en 1971 (Gardner 1971) que la popularité des AC se répand (Hogeweg 1988). En
1984, le physicien Wolfram découvre que certaines simulations d’AC ont la
propriété de permettre l’émergence de structures dites complexes. Dès lors, de
multiples disciplines s’adonnent à l’étude et à l’utilisation des AC, notamment
la biologie, la physique, la chimie et l’économie. La géographie, elle aussi,
n’échappe pas à cette vague de popularité envers ce nouvel outil de
modélisation.
3. Les
automates cellulaires géographiques
Pour les géographes intéressés à modéliser des
processus spatiaux, les AC présentent divers avantages. Tout d’abord ce sont
des modèles qui traitent de l’espace de manière explicite et à un niveau de
détail considérable. Cette propriété les rend ainsi compatibles avec la
majorité des bases de données spatiales, entre autres celles gérées par les SIG
matriciels. Aussi, les AC sont dynamiques. Les processus spatiaux peuvent
donc y être représentés de façon directe. Ils sont de plus hautement adaptables
et peuvent ainsi être utilisés pour décrire un nombre varié de situations et de
processus. Il est aussi aisé de faire le lien entre les processus, encapsulés
dans les règles de décision, et les patrons qu’ils génèrent. Mais par-dessus
tout, ils sont surtout très simples à comprendre et à implémenter
comparativement aux modèles analytiques traditionnels.
Tobler, en 1979, dans un
article intitulé Cellular Geography, est le premier à lier les AC et la
géographie. En fait, il a présenté cinq modèles de base permettant d’expliquer
l’évolution d’une partie de territoire, représentée par une cellule
géographique. L’un de ces modèles est la formalisation géographique des AC.
Cependant, ce n’est que vers la fin des années 1980 que l’on voit apparaître
dans les revues scientifiques des résultats de recherche utilisant les AC en
géographie. Phipps (1989, 1992) a utilisé les AC pour étudier théoriquement la
formation de parcelles générées par des processus écologiques et anthropiques
(notamment l’expansion urbaine). Couclelis (1985, 1988) les a adoptés pour
explorer la complexité et démontrer comment les processus géographiques globaux
peuvent émerger d’interactions locales simples. C’est à partir des années 1990
que les AC, dits géographiques (ACG), sont largement décrits dans les revues
scientifiques. Ces ACG sont utilisés pour étudier des phénomènes tels que la
ségrégation, l’expansion, la croissance et le développement urbain, la
poly-centralité des villes, la circulation et la congestion routière,
l’urbanisation à l’échelle régionale, les dynamiques de changement
d’utilisation du sol (Figure 1) ou l’histoire de l’urbanisation (Torrens et
O’Sullivan 2001).
Malgré leurs attraits
évidents, il s’avère que la structure authentique des AC présente d’importantes
limites à la simulation de phénomènes réels en géographie. Au fil des ans, les
géographes ont donc apporté de multiples modifications au formalisme de base
des AC. Dans un premier temps, la structure régulière et infinie de l’espace
est substituée par une matrice de dimension finie et quelquefois composée de
cellules de taille et de forme variable. Cette délimitation de l’espace entraîne
des problèmes de traitement des effets de bordure en simulation. Deuxièmement,
le voisinage est fréquemment élargi pour englober jusqu’à plus d’une centaine
de cellules. Lorsque c’est le cas, les états des cellules de ces voisinages
doivent être pondérés par la distance à la cellule traitée pour respecter les
principes de l’autocorrélation spatiale. Enfin, les règles de transition ont
été considérablement transformées. Elles sont maintenant presque exclusivement
probabilistes pour prendre en considération la variabilité inhérente des
systèmes écologiques ou anthropiques. Elles sont souvent sélectives,
c’est-à-dire qu’elles ne s’appliquent pas de façon identique à toutes les
cellules. Ainsi, chaque cellule se voit assignée un niveau de recevabilité d’un
état qui peut dépendre des caractéristiques bio-physiques, locationnelles ou
relationnelles du territoire qu’elle représente. Finalement, dans certains ACG,
les dynamiques sont « contraintes » par des sous-modèles externes, de nature
économique ou socio-démographique par exemple, qui peuvent spécifier le nombre
de cellules devant changer à chaque itération.
Devant ces nombreuses modifications apportées par les géographes au formalisme des AC afin de représenter plus fidèlement la réalité géographique lors de la modélisation, la question posée par certains chercheurs (Couclelis 1985, Phipps 1992, Torrens et O’Sullivan 2000a) au cours des dernières années est la suivante : les ACG conservent-ils la capacité de reproduire des comportements complexes?
FIGURE 1. Exemple de simulation d'ACG: Simulation sur 48 ans (16
itérations de 3 ans) de la région des Maskoutains, Québec, Canada. Cette région
agro-forestière est caractérisée par une déforestation importante et c'est la
dynamique d'intensification agricole qui est modélisée. Les cellules vertes
sont des zones de forêt, les jaunes de végétation non-forestière
(principalement des terres agricoles) et les noires ne sont pas modélisées
(zones urbaines, d'étendues d'eau et de fond). La résolution est de 200 m par 200
m et le voisinage utilisé est celui de Moore (fenêtre 3 x 3). Les règles de
transition de cet ACG ont été créées empiriquement à l'aide de deux images
satellitaires de la région (1999 et 2002) et elles sont probabilistes. (Ménard
et Marceau 2004)
4. La
complexité et la science des systèmes complexes
La science de la complexité est apparue
au cours de la dernière moitié du 20e siècle grâce aux initiatives
d’une vaste gamme de chercheurs provenant de disciplines variées. Durant cette
période, plusieurs chercheurs insatisfaits ont en effet remarqué que la science
traditionnelle, réductionniste et déterministe, ne permettait pas de décrire et
de comprendre l’ensemble des phénomènes naturels et anthropiques rencontrés
dans leur recherche. Parmi ces scientifiques, mentionnons le cybernéticien
Ashby dont les études portaient sur les propriétés du cerveau humain, les
informaticiens Turing et Kolmogorov et leur quête d’une machine universelle et
aussi Von Neumann et Hofstadter pour leur travaux sur la vie et l’intelligence
artificielle (Turing 1950, Ashby 1956). Ce changement de paradigme toucha aussi
les disciplines scientifiques plus appliquées. Par exemple, l’économiste Arthur
remit en question le dogme de « l’homo economicus » au profit d’une vision du marché
économique où les acteurs ne possèdent pas la totalité de l’information et
peuvent parfois faire des choix irrationnels. Le météorologiste Lorenz observa
aussi l’extrême sensibilité des mouvements atmosphériques aux conditions
initiales (Lorenz 1963).
La théorie contemporaine de la complexité
se veut une synthèse des développements récents dans les domaines de la
physique non-linéraire et de l’étude moderne des systèmes dynamiques (Parrott
et Kok, 2000). Elle implique maintenant un ensemble actif de chercheurs dans
les domaines aussi divers que les mathématiques, la physique, l’informatique,
la biologie, l’écologie, la philosophie, l’économie et la géographie. Ces
scientifiques se consacrent à l’étude des propriétés complexes, non-linéaires
et parfois chaotiques qui émanent des systèmes dynamiques. Dans la perspective
de réunir et d’approfondir les connaissances provenant de ces disciplines
éparses, plusieurs centres de recherche portant sur les systèmes complexes ont
vu le jour durant les dernières décennies, dont le célèbre Santa Fe Institute (www.santafe.edu).
Les partisans de cette nouvelle science espèrent pouvoir trouver en elle un
cadre explicatif général permettant de comprendre l’ensemble des systèmes
dynamiques auxquels ces divers champs d’étude sont confrontés. Cette promesse
anime et séduit la communauté scientifique concernée.
4.1 Les
propriétés des systèmes complexes
La
théorie de la complexité propose une vue holistique des systèmes. Contrairement
au réductionnisme, l’analyse holistique tente de comprendre la mécanique des
systèmes en mettant l’emphase sur les entités qui les composent et surtout sur
les relations qui existent entre celles-ci. Chacune des entités a un rôle
singulier à jouer et contribue au fonctionnement global du système. Le système
forme un tout cohérent dont la dynamique est intimement liée à la dynamique de
ses entités et ne peut être comprise sans y référer. Les entités d’un système
complexe sont structurées en une hiérarchie de différents niveaux
d’organisation, lesquels entretiennent entre eux des rapports
spécifiques. La dynamique du système à un niveau inférieur de la hiérarchie a
un impact direct sur les niveaux supérieurs. La science des systèmes complexes
se distingue des méthodes traditionnelles d’analyse par le fait qu’elle étudie
non seulement les interactions entre les entités d’une même échelle de la
structure hiérarchique, mais aussi les interactions entre les différentes
échelles. Elle permet donc de comprendre certains phénomènes dont le
fonctionnement dépend des relations entre les entités existant à une échelle
inférieure et qui jusqu'alors ne pouvaient être expliqués par la seule analyse
de la dynamique se déroulant à l’échelle globale du système.
Suivant ce schéma de pensée, un système complexe peut
être défini comme un tout cohérent dont les éléments et leurs interactions
génèrent des structures nouvelles et surprenantes qui ne peuvent pas être
définies a priori (Batty et Torrens 2001). La complexité du système provient
des propriétés suivantes : la quantité et la diversité des éléments qui le
composent, la non-linéarité, l’émergence, l’auto-organisation et
l’imprévisibilité. Ces caractéristiques sont expliquées en détail dans les
paragraphes qui suivent.
Tout d’abord, les systèmes complexes comptent un
nombre important de composantes hétérogènes identifiables sur différentes
échelles d’espace. Deuxièmement, les relations entre ces entités sont très
souvent non-linéaires. C’est-à-dire qu’elles ne peuvent s’exprimer par un
simple facteur de proportionnalité. Ainsi, la faible variation d’une entité A
peut produire une variation extrême de l’entité B à laquelle elle est liée.
L’évolution du système se traduit ainsi par une très forte sensibilité aux
conditions initiales. Une légère perturbation de l’état initial du système peut
le faire diverger hors de sa trajectoire habituelle.
La propriété d’émergence
réfère à l’apparition inattendue de patrons spatiaux et temporels dans la
dynamique et la structure du système (Parrott 2002). L’émergence est une
fonction de la synergie d’un système. En effet, le comportement global d’un
système complexe ne peut être compris par la simple somme des comportements
individuels des entités qui le composent. L’auto-organisation quant à elle, est
le mécanisme responsable de l’émergence. Elle est le processus par lequel
l’effet collectif des interactions locales entre les entités du système, bien
qu’apparemment désorganisé, forme une structure et un comportement ordonnés
émanant au niveau global (Parrott 2002). L’auto-organisation peut aussi être
expliquée comme une collaboration entre les entités du système qui modifient
leur structure interne dans le but d’améliorer la viabilité et l’efficacité des
relations que ce dernier entretient avec son environnement (Manson 2001).
Finalement,
la multitude et la disparité des entités du système en combinaison avec les
propriétés d’auto-organisation, d’émergence et de non-linéarité, produisent un
comportement global qui ne peut être anticipé. Ce système modifie ses échanges
d’énergie et adapte ses interactions avec son milieu environnant. Les relations
entre ses composantes sont donc en constante évolution; de nouvelles entités
sont créées et d’autres se transforment. Ceci produit des changements inattendus
dans la dynamique du système qui échappe à tout équilibre et stabilité. Il a
été remarqué par plusieurs chercheurs que ces systèmes, malgré leur
comportement évolutif, demeurent toujours cohérents (Holland 1996). Ils se
situent à la frontière du chaos (Langton 1986). La nature imprévisible des
systèmes complexes est la raison pour laquelle leur évolution ne peut être
prédite ni contrôlée comme l’aurait voulu la science traditionnelle
déterministe.
4.2 Définitions de la complexité
La
complexité n’est pas une propriété facilement quantifiable. Comment affirmer,
par exemple, qu’un système soit plus complexe qu’un autre? Les spécialistes de
la théorie de la complexité sont engagés dans des recherches qui tentent de
définir une mesure de la complexité qui soit réaliste, efficace et qui puisse
s’adapter facilement à divers domaines d’étude.
Il est possible d’entrevoir trois formes
différentes de complexité synthétisant l’ensemble des conceptions utilisées.
Premièrement, la complexité algorithmique (Manson 2001) ou structurelle (Wu et
Marceau 2002), qui origine des travaux de Chaitin (1992) sur la théorie de
l’information, réfère à l’algorithme le plus court permettant de reproduire le
comportement d’un système. Cette perception de la complexité met l’emphase sur
la diversité des éléments composant le système. Deuxièmement, la complexité
déterministe ou fonctionnelle est associée à la nature non-linéraire des
systèmes complexes et à leur sensibilité aux conditions initiales. Cette
conception s’appuie grandement sur les théories du chaos et de la catastrophe.
Finalement, la complexité agrégée ou auto-organisatrice est associée aux
propriétés émergentes des systèmes complexes. Elle est une mesure des
conséquences des interactions locales et rétroactives entre les entités du
système sur sa dynamique globale.
Il
n’existe pas à ce jour de définition de la complexité qui rallie l’ensemble des
chercheurs oeuvrant dans ce domaine. Ceci n’est pas une conséquence de la
jeunesse de ce champ d’étude mais est principalement dû à la
multidisciplinarité de celui-ci. Chaque domaine scientifique étudie les
systèmes complexes avec ses outils et ses prérogatives de sorte que des
définitions propres à plusieurs disciplines variées ont été formulées.
4.3 La modélisation des systèmes complexes
La théorie de la complexité
est particulièrement appropriée pour analyser la majorité des phénomènes
naturels ou anthropiques étudiés en géographie. Le développement de nouvelles
théories connexes portant par exemple sur l’auto-organisation critique, les
systèmes complexes adaptatifs, les fractales et les AC ont permis d’accroître
notre compréhension de la complexité écologique (Wu et Marceau 2002). De plus,
l’avènement de nouvelles méthodes de programmation, principalement l’approche
orienté-objet, ainsi que l’augmentation de la puissance des ordinateurs
permettent de construire des modèles de systèmes complexes réalistes et
efficaces. Les méthodes de modélisation des systèmes complexes en géographie
peuvent être divisées en trois catégories : les modèles centrés sur l’individu,
les modèles centrés sur les agents et les AC (Parrott et Kok 2002). Dans une
perspective de représentation d’un écosystème, le modèle centré sur l’individu
permet d’illustrer un ensemble de nombreux organismes en interaction au sein de
leur environnement. Le modèle centré sur l’agent permet de modéliser des
individus qui ont la capacité d’acquérir des connaissances sur leur
environnement et d’adapter leur comportement en fonction de cet apprentissage. La
modélisation de systèmes géographiques humains s’exécute ainsi par le biais
d’agents. Comme expliqué précédemment, les AC permettent quant à eux de
représenter l’évolution d’un territoire en modélisant l’espace explicitement
par une matrice. Ces modèles, bien que présentant des caractéristiques
différentes, possèdent la propriété commune de mettre l’accent sur les
individus ainsi que sur leurs interactions locales à partir desquelles émergent
des structures globales du système étudié. Cette propriété commune est
essentielle à la création de comportements complexes mais n’en garantit pas la
présence, la complexité étant rarement observée dans les résultats de
modélisation.
Ainsi,
même si les AC font partie des modèles possédant les caractéristiques nécessaires
pour générer des comportements et des patrons empreints de complexité, ce ne
sont pas tous les AC ni toutes les simulations qui en génèrent. Les travaux de
Wolfram ont en effet montré, à l’aide d’AC uni-dimensionnels et binaires, que
seulement 4% des règles de transition généraient des patrons complexes. De
plus, quiconque a déjà joué avec le « Game of Life » de Conway s’est aperçu que
selon les conditions initiales de cet AC les résultats pouvaient être très
différents, de complexes à très simples. Certaines simulations créent des
patrons fractaux d’une richesse inouïe alors que d’autres prennent fin
abruptement après seulement quelques itérations ou restent figées à perpétuité.
De plus, ce qui rajoute à cette situation de rareté est l’ambiguïté qui
persiste quant à la quantification de la complexité. Il n’existe toujours pas
de méthodes statistiques ou mathématiques standardisées pour déterminer si une
dynamique temporelle ou spatiale est complexe.
5. Contributions scientifiques des automates cellulaires géographiques
Les AC sont maintenant
abondamment utilisés comme outil de modélisation de l’espace géographique. La
popularité de la théorie des systèmes complexes et les multiples travaux ayant
démontré que les AC pouvaient générer des patrons complexes ont fortement
contribué à leur adoption par les géographes. Cependant, cette transition d’un
outil de modélisation général à un modèle de l’espace géographique a été
ponctuée de nombreuses transformations qui ont, à leur tour, engendré d’importants
questionnements. Les ACG peuvent-ils toujours générer des patrons complexes?
Ont-ils une utilité au-delà de la complexité? C’est en dressant un portrait des
contributions scientifiques des ACG que des réponses peuvent être apportées à
ces questions.
La
modélisation est la simplification d’une réalité, géographique ou non, dans le
but de la comprendre ou de prédire. Une façon d’interpréter l’apport
scientifique des ACG au cours des dernières années est de distinguer les
différentes contributions qu’ils ont générées selon le but visé. D’abord, il
existe des ACG qui sont conçus pour comprendre les processus, souvent simples
et locaux, à l’origine des patrons observés, souvent complexes et globaux, à la
surface de la terre. Ces modèles exploratoires tentent d’expliquer les patrons
ou la dynamique spatiale d’un phénomène géographique à partir d’hypothèses
théoriques formalisées dans leurs règles de transition ( Phipps 1989; 1992,
Semboloni 1997, Wu et Webster 2000). La règle de parcimonie s’applique donc fréquemment
dans l’élaboration de ces ACG. Ainsi, les modèles doivent être simples pour
permettre d’établir adéquatement le lien qui existe entre patron et processus.
Les transformations apportées aux AC pour les rendre plus aptes à modéliser
l’espace géographique sont donc moins présentes dans ce genre de modèles, pour
ainsi tirer profit des qualités intrinsèques aux AC.
Un
autre objectif visé par les ACG est la prédiction. Dans ce cas, ces modèles
sont développés pour informer sur l’avenir d’un territoire, pour extrapoler
dans le futur les dynamiques spatiales d’une région, souvent en lien avec
différents scénarios d’intervention ( Deadman et al. 1993, Engelen et
al. 1995, White et al. 1997, Clarke et Gaydos 1998, White et Engelen
2000, Soares-Filho et al. 2002). Ils doivent représenter le plus
fidèlement possible le territoire modélisé puisque, la plupart du temps, des
impératifs d’aménagement et de gestion en dépendent. Devant s’adapter à une
situation réelle bien particulière, ces modèles font généralement appel à
plusieurs des transformations mentionnées précédemment. Ils ont donc une
structure et un fonctionnement différents et sont plus compliqués que les AC
formels.
Cette
dichotomie dans la contribution des ACG élaborés ces dernières années est en partie
à l’origine du débat sur la nature même des ACG et de leurs liens avec la
complexité. Ainsi, alors que l’utilisation des ACG exploratoires est justifiée
par le potentiel qu’ils possèdent pour générer des comportements complexes et
émergents, les ACG prédictifs puisent toute leur valeur dans leur utilité
pratique. Ces derniers s’accordent mal avec la théorie des systèmes complexes
et cela pour trois raisons. Premièrement, la complexité étant si peu
fréquemment rencontrée dans les simulations d’AC, il n’est peut-être pas
pertinent de s’y attarder et ainsi de compromettre le réalisme de l’ACG pour
tenter d’en produire. Deuxièmement, ceux-ci sont souvent contraints par des
sous-modèles analytiques et cette situation peut empêcher l’émergence de
comportements complexes propres aux AC. Troisièmement, si cette émergence se
manifeste, elle risque d’être perçue comme une anomalie de simulation. En
effet, l’émergence de comportements complexes génère inévitablement des
simulations ponctuées d’événements et de patrons imprévisibles et surprenants.
Or, de telles simulations sont difficilement interprétables et peuvent ne pas
concorder avec la vision anticipée du territoire modélisé. La motivation des
chercheurs impliqués dans ce genre d’exercice de modélisation est de produire
des ACG opérationnels dont les comportements sont plausibles (Torrens et
O’Sullivan 2000a). La complexité ne se situe pas au centre des préoccupations
de ces modélisateurs. En effet, ce sont leurs capacités à faciliter la
planification et la gestion du territoire et à permettre le développement de
nouvelles politiques qui sont priorisées (Torrens et O’Sullivan 2000b).
L’avenir des ACG passe donc par un agenda de
recherche équilibré entre recherche exploratoire et appliquée, entre les ACG
modifiés et ceux qui sont davantage reliés au formalisme traditionnel des AC.
Alors que les premiers contribuent rapidement à la découverte de renseignements
pratiques et souvent valorisés sur les territoires géographiques, il demeure
important de poursuivre au même rythme la recherche plus fondamentale portant
sur les AC en géographie. Ce genre de recherche, en plus d’être un outil
efficace et prometteur pour investiguer des hypothèses et théories concernant
les dynamiques spatiales de territoires anthropisés et naturels, permettent aux
géographes de contribuer, à terme, au développement multi-disciplinaire de la
théorie des systèmes complexes (Torrens et O’Sullivan 2000a, 2000b, 2001). En
effet, si les géographes désirent que les ACG contribuent à cette théorie, et
qu’il soit possible de faire des rapprochements entre ces modèles et ceux de
disciplines connexes, telles la biologie, la physique et l’informatique, il est
alors important de conserver le plus possible la forme originelle des AC dans
les ACG. En somme, les chercheurs élaborant des ACG doivent être conscients de
l’héritage des AC et être soucieux de contribuer un jour à la théorie
unificatrice qu’est celle de la complexité.
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