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En biologie des populations, l’estimation des paramètres démographiques (la survie
par exemple) est essentielle à la compréhension des mécanismes régissant la dynamique des
populations animales, avec des applications en conservation (pourquoi une population
décline-t-elle ?), gestion (comment réguler une population durablement ?) et écologie
évolutive (comment agit la sélection naturelle ?). Alors que la date à laquelle se produit un
évènement est connue dans les sciences médicales (décès), sociales (mariage) ou de
l’ingénieur (panne), le suivi des populations en conditions naturelles requiert des modèles
pour prendre en compte une probabilité de détection des individus inférieure à 1 : ce sont les
modèles de capture-recapture (CR). Toutefois, les outils actuels ne permettent pas de prendre
en compte la dimension individuelle autrement que par des effets fixes (le sexe ou la masse
corporelle par exemple). Il s’agira donc de mettre la question d’hétérogénéité individuelle au
cœur des modèles de CR via l’implémentation d’effets aléatoires.
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Nous visons la mise au point d’une version beta d’un logiciel convivial, fiable (et
gratuit) qui sera diffusé à la communauté des biologistes. Nous étendrons aux modèles avec
effets aléatoires, le logiciel existant E-SURGE qui permet d’ajuster les modèles de CR à effets
fixes. Notre projet est motivé par plusieurs cas d’étude qui permettront, outre d’aborder des
questions importantes de la biologie des populations, de démontrer la pertinence des méthodes
statistiques développées et de tester le logiciel.
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Le CDD (12 mois) sera consacré à la généralisation de la partie langage déjà existante
dans E-SURGE pour les effets fixes. Le développement du langage servira à décrire
formellement les modèles de CR avec effets aléatoires, en s’inspirant des options prises par
les logiciels de statistique les plus utilisés par les biologistes (SAS avec la procédure
NLMIXED et R avec le package lme4). Dans un premier temps, la définition de la sémantique
devra permettre la description du plus grand ensemble de modèles possibles. Dans un second
temps, la définition des structures de données adéquates sera nécessaire pour l’utilisation de
ces modèles. Par la suite, le langage sera implémenté à l’aide d’outils de type analyse lexicale
et grammaticale puis interfacé avec MATLAB. Puis, les structures de données seront
implémentées sous MATLAB. Enfin, des interfaces de ces outils vers E-SURGE seront
construites pour la mise en œuvre des modèles sur des données de CR. Tout au long de ce
travail, une programmation claire et structurée sera demandée. Il sera aussi amené à dialoguer dans un projet pluridisciplinaire (biologistes, statisticiens)
pour la définition d’une interface conviviale pour l’utilisateur. Enfin, il pourra aussi rédiger
des documents techniques à l’attention des utilisateurs.
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Compétences requises
• La maîtrise d’un langage de programmation (C++ ou Fortran)
• De solides connaissances en algèbre linéaire et en calcul matriciel.
• Seront appréciés :
o des connaissances sur des langages de type Lex et Yacc ;
o des notions de programmation en MATLAB ;
o des connaissances en statistiques appliquées ainsi qu’en algorithmique ;
o le goût pour les applications en écologie et / ou évolution ;
o une maîtrise correcte de l’anglais.
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