Un cadre de modélisation dynamique multiniveau pour la peste bubonique des Hautes Terres de Madagascar

Vincent Laperrière (1)

1 ESPACE - Études des Structures, des Processus d’Adaptation et des Changements de l’Espace

This paper presents a dynamic modeling framework applied to the bubonic plague of the Highlands of Madagascar, which incorporates the heterogeneity of the structure of rodent populations, the main hosts, and their flea vectors. A coupling method is proposed between two modeling approaches, the one individual-based, with a multi-agent formalism, the other community-based, by a system of differential equations, to link the dynamics of the disease at the individual level to that in a metapopulation structured in communities. The principle of this coupling is to perform simulations on the individual-based model, running on a community, to derive an incidence function that is used in the metapopulation model extended to a network of communities. The modeling framework thus developed constitutes a complementary approach to traditional observational methods to assess the risk of plague epizootic invasion and enzootic persistence.

Cet article présente un cadre de modélisation dynamique appliqué à la peste bubonique des Hautes Terres de Madagascar, qui intègre l'hétérogénéité de la structure des populations de rongeurs, les hôtes principaux, et de leurs puces vectrices. Un couplage est proposé entre deux approches de modélisation, l'une individu-centrée, par un formalisme multi-agents, l'autre agrégée, par un système d'équations différentielles, pour relier la dynamique de la maladie au niveau individuel à celle au niveau d'une métapopulation structurée en communautés. Le principe de ce couplage est de réaliser des simulations sur le modèle individu-centré, fonctionnant sur une communauté, pour dériver une fonction d'incidence qui est utilisée dans le modèle métapopulationnel étendu à un réseau de communautés. Le cadre de modélisation ainsi proposé constitue une approche complémentaire aux méthodes observationnelles traditionnelles pour évaluer le risque d'invasion épizootique et de persistance enzootique de la peste.

Mots clés: Madagascar; Dynamic Modeling; Multi-Agent; Incidence Function; Metapopulation Structure; Bubonic plague

Mots clés: modélisation dynamique; Peste bubonique; structure métapopulationnelle; fonction d'incidence

Domaines: Géographie; Santé publique et épidémiologie; Médecine vétérinaire et santé animale; Modélisation et simulation; Système multi-agents [cs.MA]; Systèmes dynamiques [math.DS]

Vincent Laperrière. Un cadre de modélisation dynamique multiniveau pour la peste bubonique des Hautes Terres de Madagascar. Bulletin de l'Association de géographes français, 2012, 2, pp.278-288. ⟨halshs-00807324⟩