Au sein du projet Sacadeau (système d'acquisition de connaissances pour l'aide à la décision sur la qualité de l'eau), financé par l'action transversale INRA-CIRAD sur l'aide à la décision (2002-2005), nous étudions le lien entre les pratiques agricoles (au niveau du bassin versant, de l'exploitant agricole et de la parcelle) et la qualité des eaux à l'exutoire, en particulier sur la présence de pesticides. Ce projet, animé par M.-O. Cordier de l'IRISA-Rennes, fait intervenir principalement, outre notre équipe et celle de M.-O. Cordier, l'équipe SOL-EAU de l'UMR Sol Agronomie Spatialisation de l'INRA Rennes-Quimper et les chambres d'agriculture de Bretagne. 

Dans le cadre du projet Foframip (Les forêts fragmentées dans les territoires et les exploitations agricoles de Midi-Pyrénées), animé par l'équipe DYNAFOR du SAD-INRA-Toulouse et financé par la région Midi-Pyrénées (projet CCRDT 2002-2004), nous cherchons à modéliser mathématiquement et informatiquement différents scénarios de pratiques forestières dans les petites forêts privées fragmentées et les conséquences de la gestion sylvicole sur la biodiversité, considérée dans un premier temps à travers un peuplement d'oiseaux. 

Le projet Anticipation et pilotage de l'irrigation, qui porte sur l'intégration de prévisions agro-météorologiques au sein d'instruments d'aide à la décision pour la conduite de l'irrigation du maïs. A notre initiative, ce projet a été déposé et retenu dans l'action transversale INRA-CIRAD sur l'aide à la décision (2002-2005). En cohérence avec le projet Moderato, il implique un partenariat entre notre équipe et l'unité d'Agronomie de l'INRA Toulouse, des ergonomes de l'Université Toulouse-Le-Mirail et de l'IUP d'ergonomie d'Albi, un statisticien de l'équipe Modélisation des grands systèmes de notre unité, des instituts techniques (AGPM, ITCF) et MétéoFrance. 
Nous participons au projet Moderato, conduit par l'unité d'Agronomie de l'INRA Toulouse, et soutenu financièrement par la DADP et par la région Midi-Pyrénées. L'objectif de ce projet est de proposer des ensembles de règles de décision pour l'irrigation du maïs dans le sud-ouest de la France, sous l'hypothèse d'une ressource en eau limitée. Une approche de conception par simulation a été retenue, sur la base d'un simulateur de stratégies d'irrigation développé à cet effet (logiciel nommé Moderato). A partir de 1999, le besoin s'est fait sentir de coupler à Moderato un module d'optimisation de règles de décision et nous avons conçu, implémenté et évalué différents algorithmes de programmation dynamique, d'apprentissage par renforcement et d'optimisation stochastique pour plusieurs sous-problèmes de conception de stratégies d'irrigation. Nous avons en particulier mené une comparaison expérimentale sur le problème de l'optimisation de la règle de décision de début d'irrigation entre une méthode de programmation dynamique stochastique appliquée à un modèle estimé par simulation et une méthode directe d'apprentissage par renforcement. Plus récemment, nous nous sommes intéressés au développement d'un algorithme d'optimisation stochastique (P2P) permettant de traiter la conduite de l'irrigation dans sa globalité sur la base d'une famille de stratégies paramétrées. Ce projet, en cours jusqu'en 2004, nous a permis d'ores et déjà d'illustrer efficacement l'emploi de nombreuses méthodes d'optimisation par simulation.

Nos travaux de recherche sur la modélisation des processus de décision des agriculteurs ont été appliqués à partir 1995 dans le cadre du projet Sepatou portant sur la conduite de l'alimentation d'un troupeau laitier, en particulier sur la gestion du pâturage de façon à assurer une contribution souhaitée de l'herbe dans l'alimentation. La synchronisation de la production d'herbe sur un ensemble de parcelles et sa consommation par le troupeau est un problème délicat du fait du rôle et de l'incontrôlabilité des facteurs climatiques. Ce projet, mené en partenariat avec l'équipe agronomie-SAD de l'INRA-Toulouse, s'est achevé en 2002. Il a été financé par deux AIP-INRA : PADPV et Pâturage. Outre le cadre conceptuel de modélisation des stratégies de conduite, nous avons contribué au développement conceptuel du modèle biophysique (production végétale et animale) et réalisé un simulateur des systèmes de décision et biophysique. Un investissement conséquent en temps a été consacré à l'écriture de stratégies de conduite caractéristiques des pratiques existantes et à la validation du modèle global. Ce travail a été mené en relation avec des agronomes et avec les Chambres d'Agriculture de l'Ille-et-Vilaine et l'Aveyron. Afin de pouvoir rechercher des stratégies optimales pour un critère donné nous avons adjoint au simulateur un logiciel d'optimisation stochastique appelé Opti-sepatou. Le système Sepatou a fait l'objet en 2002 de plusieurs reportages dans les médias (FranceInfo, RTL, Presse agricole, Canard Enchaîné ...).

Mené depuis 1994, le projet Conserto concerne la conduite d'une production de tomates sous serre tant pour les interventions manuelles que pour la gestion climatique. Il implique des agronomes INRA de EA-Avignon pour les aspects biophysiques et du SAD (Alénya et Avignon) pour les connaissances sur la conduite. De par les nombreuses activités que la conduite doit organiser, la nature assez itérative des activités, le fait qu'elles puissent être interrompues ou ne pas être impératives et le rôle limitant joué par la ressource main-d'oeuvre ont fait de ce projet une bonne source d'inspiration pour élargir notre vue de la problématique de conduite des systèmes de production agricoles. Le projet a, au cours de sa longue vie, changé de nature puisqu'il était dans une première phase orienté vers la réalisation à moyen terme d'un simulateur. Il s'est avéré au bout d'un temps que l'investissement nécessaire était bien plus important que nous le pensions tant la notion de stratégie était dans ce cas un objet complexe, et demandait une caractérisation et une représentation élaborée. Le travail réalisé dans la seconde phase du projet a abouti à l'explicitation d'une stratégie complète de conduite dans le cadre générique de modélisation des systèmes de production que le projet a grandement inspiré. L'implémentation à partir de la bibliothèque control-diese reste à achever. 

Le projet XiTeK, mené en collaboration avec les unités SAD et ESR de l'INRA Grignon et avec l'institut technique CETIOM, et soutenu financièrement par l'AIP PADPV de 1995 à 1998, a eu pour objet la définition d'un outil permettant de générer automatiquement des stratégies de conduite d'une parcelle de blé sur la base de l'utilisation d'un simulateur d'itinéraires techniques (Decible) couplé à un simulateur climati­que, selon une approche de type apprentissage par renforcement. A partir de 1998, nous avons cherché à coupler des algorithmes d'apprentissage par renforcement à des algorithmes génétiques, permettant ainsi d'optimiser la structure et les paramètres de stratégies exprimées sous forme de règles de décision. Ce travail a été effectué dans le cadre de la thèse d'intelligence artificielle de S. Ndiaye soutenue à l'UPS et au cours du séjour post-doctoral en 1999 de G.L. Nguyen, enseignant chercheur de l'institut polytechnique de Hanoï. Dans le même temps nous avons effectué une comparaison pour différents contextes de production entre les stratégies générées par Xitek et celles proposées par un expert agronome avec l'aide de l'outil Decible. Les résultats obtenus ont confirmé l'impor­tance de l'expertise humaine pour la définition structurelle des stratégies (choix des indica­teurs, des étapes de décision) et l'intérêt potentiel des méthodes d'apprentissage par simulation pour des critères complexe d'évaluation des stratégies intégrant des aspects de production et de protec­tion de l'environnement.

Le projet BETHA, financé par l'AIP-INRA PADPV (1995-1998), a consisté à développer une approche multi-critère d'évaluation d'itinéraires techniques qui a été appliquée à la culture du blé transformé en bio-éthanol, dans le cadre de la thèse d'agronomie soutenue par C. Loyce à l'INA-PG. En 1999, des applications de l'outil BETHA ont été menées sur de nouveaux cas de conduite proposés par la Chambre d'agriculture de l'Aube, pour trouver des itinéraires techniques assurant une marge brute la plus élevée dans un nouveau contexte de prix, et par un groupe INRA, ITCF et semenciers gérant un ensemble d'essais visant le maintien des marges en réduisant les intrants. Les résultats obtenus ont été jugés satisfaisants mais ne peuvent toutefois pas constituer une validation de l'outil qui n'a pas eu lieu au delà du travail de thèse.