Irstea Motive - people:claire.bernard

C. Bernard, S. Martin
Comparing the sustainability of different action policy possibilities: Application to the issue of both household survival and forest preservation in the corridor of Fianarantsoa
Mathematical Biosciences 245 (2), 2013
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A sustainability issue for the rain forest in the corridor of Fianarantsoa (Madagascar) is to preserve the forest while ensuring the development of the local population. The aim of this paper is to determine whether the current situation is sustainable or not according to different action policy possibilities. We propose a general procedure based on viability analysis: Translation of sustainability issues into constraints on the system state; elaboration of a mathematical model of system evolution rules in the form of controlled dynamical system; computations of the viability kernels according to different action policy possibilities. Among control variables, we focus on monetary transfer. Without monetary transfer, we show that the current situation of the rain forest corridor is not sustainable in our mathematical modeling framework. We then estimate the minimal maximal amount per year necessary to make the current situation sustainable.
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@article{PUB00039047, author = {Bernard, C. and Martin, S.}, title = {Comparing the sustainability of different action policy possibilities: Application to the issue of both household survival and forest preservation in the corridor of Fianarantsoa}, title = {Comparer la durabilité de différentes possibilités de politiques d'actions : application aux enjeux de survie des foyers et de préservation de la forêt dans le corridor forestier de Fianarantsoa}, journal = {Mathematical Biosciences}, volume = {245}, number = {2}, pages = {322-330}, url = {http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00039047}, doi = {http://dx.doi.org/10.1016/j.mbs.2013.08.002}, year = {2013}, affiliation = {IRSTEA CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; IRSTEA CLERMONT FERRAND UR LISC FRA}, abstract = {A sustainability issue for the rain forest in the corridor of Fianarantsoa (Madagascar) is to preserve the forest while ensuring the development of the local population. The aim of this paper is to determine whether the current situation is sustainable or not according to different action policy possibilities. We propose a general procedure based on viability analysis: Translation of sustainability issues into constraints on the system state; elaboration of a mathematical model of system evolution rules in the form of controlled dynamical system; computations of the viability kernels according to different action policy possibilities. Among control variables, we focus on monetary transfer. Without monetary transfer, we show that the current situation of the rain forest corridor is not sustainable in our mathematical modeling framework. We then estimate the minimal maximal amount per year necessary to make the current situation sustainable.}, }
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C. Bernard, S. Martin
Building strategies to ensure langage coexistence in presence of bilingualism
Applied Mathematics and Computation 218 (17), 2012
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For 20 years many authors have attempted to model language competition. Some models involve two different languages, others include also a bilingual population. The issues are to understand one language extinction or to determine in which parameter range coexistence is possible. A key parameter is the prestige of one language compare to the other. If this parameter remains constant, coexistence is not sustainable. However, prestige may vary with time. In this article, thanks to the viability theory concepts and tools, we study a set of prestige variations which would allow language coexistence in presence of a bilingual population. Among this set, we emphasise slow viable evolutions with the lowest prestige variations that guarantee coexistence.
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@article{PUB00035369, author = {Bernard, C. and Martin, S.}, title = {Building strategies to ensure langage coexistence in presence of bilingualism}, title = {Déterminer des stratégies pour assurer la coexistence de deux langues en présence de bilinguisme}, journal = {Applied Mathematics and Computation}, volume = {218}, number = {17}, pages = {8825-8841}, url = {http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0096300312001683}, cemadoc = {http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00035369}, doi = {http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2012.02.041}, year = {2012}, affiliation = {IRSTEA CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; IRSTEA CLERMONT FERRAND UR LISC FRA}, abstract = {For 20 years many authors have attempted to model language competition. Some models involve two different languages, others include also a bilingual population. The issues are to understand one language extinction or to determine in which parameter range coexistence is possible. A key parameter is the prestige of one language compare to the other. If this parameter remains constant, coexistence is not sustainable. However, prestige may vary with time. In this article, thanks to the viability theory concepts and tools, we study a set of prestige variations which would allow language coexistence in presence of a bilingual population. Among this set, we emphasise slow viable evolutions with the lowest prestige variations that guarantee coexistence.}, }
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L. Chapel, X. Castello, C. Bernard, G. Deffuant, V. Eguiluz, S. Martin, M. San Miguel
Viability and resilience of languages in competition
PLoS One 5 (1 (e8681)), 2010
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We study the viability and resilience of languages, using a simple dynamical model of two languages in competition. Assuming that public action can modify the prestige of a language in order to avoid language extinction, we analyze two cases: (i) the prestige can only take two values, (ii) it can take any value but its change at each time step is bounded. In both cases, we determine the viability kernel, that is, the set of states for which there exists an action policy maintaining the coexistence of the two languages, and we define such policies. We also study the resilience of the languages and identify configurations from where the system can return to the viability kernel (definite resilience), or where one of the languages is lead to disappear (zero resilience). Within our current framework, the maintenance of a bilingual society is shown to be possible by introducing the prestige of a language as a control variable.
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@article{PUB00027990, author = {Chapel, L. and Castello, X. and Bernard, C. and Deffuant, G. and Eguiluz, V. and Martin, S. and San Miguel, M.}, title = {Viability and resilience of languages in competition}, title = {Viabilité et résilience de langues en compétitions}, journal = {PLoS One}, volume = {5}, number = {1 (e8681)}, pages = {11}, pdf = {http://motive.cemagref.fr/_publication/PUB00027990.pdf}, url = {http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0008681}, cemadoc = {http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00027990}, doi = {http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0008681}, year = {2010}, affiliation = {CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; IFISC ESP ; CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; IFISC ESP ; CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; IFISC ESP}, abstract = {We study the viability and resilience of languages, using a simple dynamical model of two languages in competition. Assuming that public action can modify the prestige of a language in order to avoid language extinction, we analyze two cases: (i) the prestige can only take two values, (ii) it can take any value but its change at each time step is bounded. In both cases, we determine the viability kernel, that is, the set of states for which there exists an action policy maintaining the coexistence of the two languages, and we define such policies. We also study the resilience of the languages and identify configurations from where the system can return to the viability kernel (definite resilience), or where one of the languages is lead to disappear (zero resilience). Within our current framework, the maintenance of a bilingual society is shown to be possible by introducing the prestige of a language as a control variable.}, }
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I. Alvarez, C. Bernard, S. Martin, P. Saint-Pierre
Compétition linguistique : stratégies pour favoriser la coexistence durable en présence de bilinguisme
48ème colloque de l'Association de Science Régionale de Langue Française, ASRDLF 2011, 06/07/2011-08/07/2011, Schoelcher, MTQ / CD Rom, Session spéciale Vulnérabilité-Résilience-Viabilité, Actes du 48ème colloque ASRDLF 2011 (p. 11), 2011
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Comment assurer durablement la coexistence de plusieurs langues au sein d'une même population? Cette question est au centre des préoccupations des régions ou pays qui cherchent à préserver une culture multilingue considérée comme un patrimoine historique à préserver ou à développer. Malheureusement, même si on constate effectivement l'existence de sociétés dans lesquelles coexistent plusieurs langues, la plupart des modèles montrent que la cohabitation est un état instable. La cohabitation initiale évolue inéluctablement vers l'extinction d'une des langues, en fonction du nombre de locuteurs et du prestige relatif des deux langues en compétition. En revanche, si par des actions politiques, sociales ou d'autre nature il est possible d'influer sur le prestige relatif des langues, une cohabitation prolongée devient théoriquement possible en fonction des scénarios retenus. L'objectif de cet article est de montrer comment la théorie mathématique de la viabilité, et l'analyse géométrique des résultats produits, peut permettre de trouver les stratégies permettant d'assurer la coexistence de groupes monolingues au sein de la population.
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@inproceedings{PUB00033744, author = {Alvarez, I. and Bernard, C. and Martin, S. and Saint-Pierre, P.}, title = {Compétition linguistique : stratégies pour favoriser la coexistence durable en présence de bilinguisme }, title = {Language competition : strategies to ensure sustainable coexistence in presence of bilingualism}, bookTitle = {48ème colloque de l'Association de Science Régionale de Langue Française, ASRDLF 2011, 06/07/2011-08/07/2011, Schoelcher, MTQ / CD Rom, Session spéciale Vulnérabilité-Résilience-Viabilité, Actes du 48ème colloque ASRDLF 2011}, pages = {11}, url = {http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00033744}, year = {2011}, affiliation = {CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA ; LABORATOIRE D'APPLICATIONS DES SYSTEMES TYCHASTIQUES REGULES FRA}, abstract = {Comment assurer durablement la coexistence de plusieurs langues au sein d'une même population? Cette question est au centre des préoccupations des régions ou pays qui cherchent à préserver une culture multilingue considérée comme un patrimoine historique à préserver ou à développer. Malheureusement, même si on constate effectivement l'existence de sociétés dans lesquelles coexistent plusieurs langues, la plupart des modèles montrent que la cohabitation est un état instable. La cohabitation initiale évolue inéluctablement vers l'extinction d'une des langues, en fonction du nombre de locuteurs et du prestige relatif des deux langues en compétition. En revanche, si par des actions politiques, sociales ou d'autre nature il est possible d'influer sur le prestige relatif des langues, une cohabitation prolongée devient théoriquement possible en fonction des scénarios retenus. L'objectif de cet article est de montrer comment la théorie mathématique de la viabilité, et l'analyse géométrique des résultats produits, peut permettre de trouver les stratégies permettant d'assurer la coexistence de groupes monolingues au sein de la population.}, }
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C. Bernard
Mathematical modelling of sustainable development: an application to the case of the rain-forest of Madagascar
9th International Symposium on Mathematical and Computational Biology - BIOMAT 2009 , 01/08/2009-06/10/2009, Brasilia, BRA / Biomat 2009. Mondaini, RP. (p. 152-166), Mondaini RP, Brésil, 2009
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Protecting the rain forest in Madagascar is essential to conserve biodiversity on the island. However, regulations must take into account the development of the local population. The aim of this paper is to determine if there are viable solutions which lead to the conservation of the forest and the development of the inhabitants of the forest corridor of Fianarantsoa. We will also determine what decisions must be taken in accordance with the two aspects of the problem; by elaborating a model and studying it with the mathematical tools of the viability theory. This theory deals with controlled dynamical systems and consists in finding controls which keep the evolutions governed by these systems in a defined constraint set. The set which gathers all the situations for which such controls exist is called the viability kernel. The computation of the viability kernel with a condition on equity between the different generations excludes a large part of situations. However adding monetary transfers enables to increase the size of the viability kernel.
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@inproceedings{PUB00032027, author = {Bernard, C.}, title = {Mathematical modelling of sustainable development: an application to the case of the rain-forest of Madagascar}, title = {Modélisation mathématique du développement durable: une application au cas de la forêt de Madagascar}, bookTitle = {9th International Symposium on Mathematical and Computational Biology - BIOMAT 2009 , 01/08/2009-06/10/2009, Brasilia, BRA / Biomat 2009. Mondaini, RP.}, address = {Brésil}, publisher = {Mondaini RP}, pages = {152-166}, url = {http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00032027}, doi = {http://dx.doi.org/10.1142/9789814304900_0011}, year = {2009}, affiliation = {CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA}, abstract = {Protecting the rain forest in Madagascar is essential to conserve biodiversity on the island. However, regulations must take into account the development of the local population. The aim of this paper is to determine if there are viable solutions which lead to the conservation of the forest and the development of the inhabitants of the forest corridor of Fianarantsoa. We will also determine what decisions must be taken in accordance with the two aspects of the problem; by elaborating a model and studying it with the mathematical tools of the viability theory. This theory deals with controlled dynamical systems and consists in finding controls which keep the evolutions governed by these systems in a defined constraint set. The set which gathers all the situations for which such controls exist is called the viability kernel. The computation of the viability kernel with a condition on equity between the different generations excludes a large part of situations. However adding monetary transfers enables to increase the size of the viability kernel.}, }
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C. Bernard
La théorie de la viabilité au service de la modélisation mathématique du développement durable : application au cas de la forêt humide de Madagascar
Doctorat Mathématiques Appliquées, Université Blaise Pascal - Clermont II, Ecole Doctorale Sciences Fondamentales, 2011
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Sustainable development, initially defined as a mode of development that meets present needs without compromising the ability of future generations to meet their own needs, now suffers from the limitations of this definition. Since then, there are hundreds of definitions making the concept so vague that the most diverse political and economic measures claim to be sustainable. The aim of this thesis is to develop a model for sustainable development using the mathematical tools of the viability theory and to make this definition operational. The viability theory enables to integrate the main features of sustainable development: the multi-objective approach, the infinite time horizon, the possibility of determining several viable policies and actions and the respect of generational equity. The principle of viability is the study of dynamical controlled systems subjected to a constraint set. The main concept is the viability kernel, which is the set of all the initial states from which there is an evolution that remain in the constraint set. After underlying the limits of methods used in the modeling of sustainable development such as multi-criteria analysis, our scientific approach is based on the development of two mathematical models applied to the sustainable management of the forest corridor of Fianarantsoa (Madagascar). The challenge is to determine policy actions that meet two objectives: the conservation of the forest and the satisfaction of the needs of local people. Then, we demonstrate the usefulness of the theory of viability to achieve these objectives by defining the appropriate constraints and calculating the viability kernels. / Le développement durable, défini à l'origine comme un mode de développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs, souffre aujourd'hui des limites de cette définition. On dénombre en effet des centaines de définitions rendant le concept flou au point que mesures politiques et économiques les plus diverses se revendiquent durables. L'objectif de cette thèse est de modéliser le développement durable à l'aide des outils mathématiques de la théorie de la viabilité et de rendre sa définition opérationnelle. La théorie de la viabilité permet en effet d'intégrer les principales caractéristiques d'un développement durable : l'approche multi-objectifs, la prise en compte d'un horizon temporel infini, la possibilité de déterminer plusieurs politiques d'actions viables et le respect de l'équité intergénérationnelle. Le principe de la viabilité est l'étude de systèmes dynamiques contrôlés soumis à un ensemble de contraintes. Le concept central est celui de noyau de viabilité, ensemble regroupant tous les états initiaux à partir desquels il existe une évolution restant dans l'ensemble de contraintes. Après avoir mis en évidence les limites des méthodes utilisées dans la modélisation du développement durable telles que l'analyse multicritères, notre démarche scientifique s'appuie sur le développement de deux modèles mathématiques appliqués à la gestion durable du corridor forestier de Fianarantsoa (Madagascar). L'enjeu est alors de déterminer des politiques d'actions permettant de satisfaire un double objectif: la conservation de la forêt et la satisfaction des besoins de la population locale. Nous démontrons alors l'utilité de la théorie de la viabilité pour atteindre ces objectifs en définissant les contraintes adaptées et en calculant des noyaux de viabilité.
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@phdthesis{PUB00034162, author = {Bernard, C.}, title = {La théorie de la viabilité au service de la modélisation mathématique du développement durable : application au cas de la forêt humide de Madagascar}, title = {Viability theory for the mathematical modeling of sustainable development: Application to the rain forest of Madagascar}, publisher = {Doctorat Mathématiques Appliquées, Université Blaise Pascal - Clermont II, Ecole Doctorale Sciences Fondamentales}, pages = {171}, url = {http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00034162}, year = {2011}, affiliation = {CEMAGREF CLERMONT FERRAND UR LISC FRA}, abstract = {Sustainable development, initially defined as a mode of development that meets present needs without compromising the ability of future generations to meet their own needs, now suffers from the limitations of this definition. Since then, there are hundreds of definitions making the concept so vague that the most diverse political and economic measures claim to be sustainable. The aim of this thesis is to develop a model for sustainable development using the mathematical tools of the viability theory and to make this definition operational. The viability theory enables to integrate the main features of sustainable development: the multi-objective approach, the infinite time horizon, the possibility of determining several viable policies and actions and the respect of generational equity. The principle of viability is the study of dynamical controlled systems subjected to a constraint set. The main concept is the viability kernel, which is the set of all the initial states from which there is an evolution that remain in the constraint set. After underlying the limits of methods used in the modeling of sustainable development such as multi-criteria analysis, our scientific approach is based on the development of two mathematical models applied to the sustainable management of the forest corridor of Fianarantsoa (Madagascar). The challenge is to determine policy actions that meet two objectives: the conservation of the forest and the satisfaction of the needs of local people. Then, we demonstrate the usefulness of the theory of viability to achieve these objectives by defining the appropriate constraints and calculating the viability kernels. / Le développement durable, défini à l'origine comme un mode de développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs, souffre aujourd'hui des limites de cette définition. On dénombre en effet des centaines de définitions rendant le concept flou au point que mesures politiques et économiques les plus diverses se revendiquent durables. L'objectif de cette thèse est de modéliser le développement durable à l'aide des outils mathématiques de la théorie de la viabilité et de rendre sa définition opérationnelle. La théorie de la viabilité permet en effet d'intégrer les principales caractéristiques d'un développement durable : l'approche multi-objectifs, la prise en compte d'un horizon temporel infini, la possibilité de déterminer plusieurs politiques d'actions viables et le respect de l'équité intergénérationnelle. Le principe de la viabilité est l'étude de systèmes dynamiques contrôlés soumis à un ensemble de contraintes. Le concept central est celui de noyau de viabilité, ensemble regroupant tous les états initiaux à partir desquels il existe une évolution restant dans l'ensemble de contraintes. Après avoir mis en évidence les limites des méthodes utilisées dans la modélisation du développement durable telles que l'analyse multicritères, notre démarche scientifique s'appuie sur le développement de deux modèles mathématiques appliqués à la gestion durable du corridor forestier de Fianarantsoa (Madagascar). L'enjeu est alors de déterminer des politiques d'actions permettant de satisfaire un double objectif: la conservation de la forêt et la satisfaction des besoins de la population locale. Nous démontrons alors l'utilité de la théorie de la viabilité pour atteindre ces objectifs en définissant les contraintes adaptées et en calculant des noyaux de viabilité. }, }
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C. Bernard
Théorie de la viabilité et application à deux modèles d'évolution des langues
Master Recherche Mathématiques appliquées, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, 2007
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Après avoir rappelé les premières notions de la théorie de la viabilité, l'auteur étudie la propriété de semi-perméabilité du noyau de viabilité. Les outils de la théorie de la viabilité sont ensuite utilisés pour calculer les noyaux de viabilité et la résilience dans deux modèles d'évolution des langues.
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@phdthesis{PUB00024754, author = {Bernard, C.}, title = {Théorie de la viabilité et application à deux modèles d'évolution des langues}, title = {Viability theory and application to two models of language competition}, publisher = {Master Recherche Mathématiques appliquées, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand}, pages = {27}, pdf = {http://motive.cemagref.fr/_publication/PUB00024754.pdf}, year = {2007}, affiliation = {CEMAGREF CLERMONT FERRAND LISC}, abstract = {Après avoir rappelé les premières notions de la théorie de la viabilité, l'auteur étudie la propriété de semi-perméabilité du noyau de viabilité. Les outils de la théorie de la viabilité sont ensuite utilisés pour calculer les noyaux de viabilité et la résilience dans deux modèles d'évolution des langues. }, }
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M.H. Durand, D. Hervé, C. Bernard
Rapport sur la réunion de travail mi-parcours du projet ANR Deduction (19 au 24 juin 2008 à Fianarantsoa, Madagascar)
2008
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During this workshop, Deduction project members presented the work they have done since the beginning of the project. In both case studies, they compared their progress and their approaches to build their simplified models. Disparities and common points were highlighted: disparities concerning the issues but common points concerning modelling. An aim of this workshop was also to provide the Madagascan team with viability theory training course. Guidelines for the project continuation were also put forward. / Au cours de ces journées, les membres du projet Deduction ont exposé les travaux réalisés à mi-parcours. Cela a permis de confronter les avancées des recherches dans les deux études de cas et d'aboutir à des conclusions sur le modèle simple. Des divergences et des points communs sont ressortis : divergences dans les problématiques mais points communs dans la modélisation. Un des buts de cette réunion était également d'effectuer une formation aux concepts et possibilités d'application de la théorie de la viabilité en direction de l'équipe malgache. Des recommandations pour la suite du projet ont également été émises.
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@techreport{PUB00025321, author = {Durand, M.H. and Hervé, D. and Bernard, C.}, title = {Rapport sur la réunion de travail mi-parcours du projet ANR Deduction (19 au 24 juin 2008 à Fianarantsoa, Madagascar)}, title = {Report on ANR project Deduction Workshop June 2008 in Fianarantsoa, Madagascar}, url = {http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00025321}, year = {2008}, affiliation = {IRD BONDY ; IRD MONTPELLIER ; CEMAGREF CLERMONT FERRAND LISC}, abstract = {During this workshop, Deduction project members presented the work they have done since the beginning of the project. In both case studies, they compared their progress and their approaches to build their simplified models. Disparities and common points were highlighted: disparities concerning the issues but common points concerning modelling. An aim of this workshop was also to provide the Madagascan team with viability theory training course. Guidelines for the project continuation were also put forward. / Au cours de ces journées, les membres du projet Deduction ont exposé les travaux réalisés à mi-parcours. Cela a permis de confronter les avancées des recherches dans les deux études de cas et d'aboutir à des conclusions sur le modèle simple. Des divergences et des points communs sont ressortis : divergences dans les problématiques mais points communs dans la modélisation. Un des buts de cette réunion était également d'effectuer une formation aux concepts et possibilités d'application de la théorie de la viabilité en direction de l'équipe malgache. Des recommandations pour la suite du projet ont également été émises.}, }
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Bernard Claire

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