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Qui sommes-nous ?
L’XSYS – Institut d’Etudes des Systèmes Complexes de Toulouse, regroupe les acteurs de Toulouse et de la région Occitanie de la complexité. L’XSYS développe une expertise des « systèmes complexes » s’appuyant sur une rigoureuse approche méthodologique interdisciplinaire et transversale pour analyser, comprendre et agir sur l’ensemble des enjeux qui nécessitent de dépasser les approches cloisonnées traditionnelles.
En complément du renouvellement global de la démarche scientifique, l’XSYS a défini trois thèmes de recherche prioritaires en lien avec les forces et l’importance des défis académiques, sociétaux et économiques locaux :
Réseaux Dynamiques
Déplacements Collectifs & Mobilité
Adaptation aux risques
Pour en savoir plus, cliquez ici
Les Systèmes Complexes
Qu'est-ce qu'un Système Complexe ?
Un système complexe est un ensemble constitué de nombreuses entités dont les interactions produisent un comportement global qui ne peut être facilement expliqué à partir des seules propriétés individuelles de ses constituants. On parle d’émergence. « Complexe » n’est pas « compliqué » au sens où par exemple le nombre important d’entités d’un système ne suffit à le rendre complexe.
Les systèmes complexes présentent des dynamiques multi-échelles et des phénomènes de cascades que nous avons du mal à analyser, à comprendre et à prédire, résultant souvent de boucles de rétroactions non linéaires, plus ou moins explicites, des individus sur le comportement du système, ou encore d’influences stochastiques de l’environnement.
La science de la complexité s’attache à développer des outils et des méthodes permettant l’étude de ces systèmes : analyse, description, conception, modélisation, prédiction, contrôle.
(voir la définition de la Complex Systems Society)
Pour en savoir plus sur les Systèmes Complexes :
Le Petit illustré « Systèmes complexes »
Quel rapport existe-il entre une nuée d’étourneaux, un krach boursier, une épidémie de grippe ou encore un embouteillage sur la route des vacances ? Ce sont tous des systèmes complexes…
Cette année, Le Petit illustré systèmes complexes, co-édité par le CNRS Midi-Pyrénées et La Dépêche du Midi, vous invite à découvrir cette science récente qui couvre des champs disciplinaires bien plus vastes que ce que l’on peut imaginer, allant des bancs de poissons au climat en passant par les réseaux.
A travers plusieurs exemples de recherches menées dans les laboratoires en Midi-Pyrénées, sociologues, mathématicien.ne.s, physicien.ne.s, écologues, chimistes, biologistes et informaticien.ne.s, décryptent cette science des systèmes complexe.
Vous découvrirez également les outils et les méthodes permettant l’étude de ces systèmes qui nous composent et qui nous entourent, qui caractérisent nos comportements, qui régissent notre société et notre environnement au quotidien.
Pourquoi prendre en compte les Systèmes Complexes aujourd’hui ?
Le développement de l’informatique et des technologies numériques à la fin des années 90 et leur diffusion à grande échelle a rapidement permis d’envisager un accès renouvelé des scientifiques au domaine « fermé » des systèmes complexes. Puissance de calcul, capacité de stockage, automatisation des processus, interopérabilité des données, autorisent la création et le traitement de bases de données volumineuses, variées et dynamiques, ainsi que la description puis la mise en place de modèles et de simulations de systèmes « complexes ». Aujourd’hui les études portent sur les systèmes physiques, biologiques et sociaux et touchent des domaines aussi divers que ceux des nouveaux réseaux sociaux de l’internet, de la biologie des systèmes et de la biologie computationelle, de l’intelligence collective ou de la logistique, pour ne citer que quelques exemples.
Quels sont les Domaines concernés ? Les Publics cibles ?
La science des systèmes complexes est interdisciplinaire. Elle est aussi un domaine où la compréhension des objets en jeu est à la fois un verrou pour les équipes de recherche, un enjeu de développement pour la puissance publique (collectivités) et une nécessité pour la création de services et de technologies innovants pour les acteurs économiques.
Quels sont les laboratoires et instituts qui contribuent à la recherche en systèmes complexes ?
International et européen : Il existe plusieurs centaines de centres de recherche et de start-ups dont l’activité principale relève de l’étude des systèmes complexes. La Complex Systems Society est un dispositif d’animation de la communauté. Le Santa Fe Institute aux Etats-Unis ou encore ISI Fundation en Italy
National : Réseau National des Systèmes Complexes
Régional : Plus de 15 unités de recherche toulousaines affichent des programmes dans le domaine de l’étude des systèmes complexes (voir Compétences / Partenaires).
Quels sont les outils utilisés ?
L’étude d’un système complexe nécessite de disposer de compétences et d’outils permettant sa description, sa modélisation et sa simulation. Il s’agit de définir son périmètre, ses entités élémentaires, les interactions dynamiques multi-échelles dont il est le siège. Il s’agit aussi, en fonction des questions qui sont posées, de décider des outils d’analyse adéquats ou de la construction de nouveaux outils.
Complex Systems Organizational Map
Les outils récents sont au croisement de la statistique, de l’informatique, de la théorie des graphes ou de la physique (machine learning, statistical learning, data mining, random network, agent-based models, …), et utilisent les concepts disciplinaires de la biologie ou de la sociologie (multi-scale, community, self-organisation, weak and strong ties, …).