Thiết lập một mô hình dịch bệnh có tính đến chính sách y tế giữa các nước khác nhau

UNIVERSITE NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL PHILIPPON DAMIEN RÉALISATION D’UN MODÈLE ÉPIDÉMIOLOGIQUE AVEC PRISE EN COMPTE DES POLITIQUES DE SANTÉ ENTRE D

UNIVERSITE NATIONALE DU VIETNAM, HANOI INSTITUT FRANCOPHONE INTERNATIONAL

PHILIPPON DAMIEN

RÉALISATION D’UN MODÈLE ÉPIDÉMIOLOGIQUE AVEC PRISE EN COMPTE DES POLITIQUES DE

SANTÉ ENTRE DIFFÉRENTS PAYS

THIẾT LẬP MỘT MÔ HÌNH DỊCH BỆNH CÓ TÍNH ĐẾN CHÍNH SÁCH Y TẾ GIỮA CÁC NƯỚC KHÁC NHAU

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DU MASTER INFORMATIQUE

HANOI – 2015


ATTESTATION SUR L’HONNEUR

J’atteste sur l’honneur que ce mémoire a été réalisé par moi-même et que les données et les résultats qui y sont présentés sont exacts et n’ont jamais été publiés ailleurs La source des informations citées dans ce mémoire a été bien précisée

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Các thông tin trích dẫn trong Luận văn

đã được chỉ rõ nguồn gốc

Signature de l’étudiant

PHILIPPON Damien

Table des figures vi Liste des tableaux 1 Introduction Générale 2

1.1 Épidémiologie de la dengue 5

1.2 Le Corridor économique Est-Ouest 7

1.3 Politiques de Contrôle 8

1.4 Introduction à la Modélisation 10

1.5 Représentation de l’épidemiologie de la Dengue 10

1.5.1 Les modèles mathématiques déterministes 11

1.5.2 Les modèles à automates cellulaires 12

1.6 Les modèles à base d’agents 15

1.7 Conclusion 17

2 Outils et Données 19 2.1 Outils Matériels et Logiciels 19

2.2 Données Utilisées 20

3 Modèle Epidémiologique 24 3.1 Protocole ODD 24

3.2 Expérimentations 32

4

4 Modèle de Mobilité 36

4.1 Protocole ODD 36

4.2 Expérimentations 43

5 Modèle avec Politique 45 5.1 Protocole ODD 45

5.2 Expérimentations 54

5.2.1 Expérimentations avant Intégration 54

5.2.2 Expérimentations après Intégration 62

6 Conclusion 67 6.1 Perspectives et Améliorations possibles 67

6.2 Conclusion 67

i

Je tiens à remercier Alexis Drogoul de m’avoir fait l’honneur d’être l’enca-drant de mon stage Je lui dois énormément que ce soit autant professionnel-lement qu’humainement Il m’a permis de bénéficier d’échanges intellectuels tout comme culturels dont je lui serai toujours reconnaissant, et m’a donné cet intérêt que je possède désormais pour la modélisation Je sais que son temps lui est précieux de par les fonctions qu’il occupe et le remercie de m’en avoir consacré à moi, ce simple stagiaire

Je voudrais aussi remercier Marc Choisy d’avoir eu le temps de répondre

à ces pluies de questions que j’abattais sur lui dans le but de comprendre l’épidémiologie, qui m’était aussi connue que le cycle de vie de la belette pygmée avant de le rencontrer Je pense pouvoir dire que nos discussions m’ont réellement passionnées tout en me donnant un avant-gỏt de la plu-ridisciplinarité possible avec la modélisation Le rencontrer aura clairement changé ma vision des épidémiologistes

Je voudrais aussi remercier Benoỵt Gaudou, Nicolas Marilleau et Truong Chi Quang pour m’avoir supporté durant ces dix jours aux Journées de Tam Dao Je sais que ces excés de café ne me rendait pas tenable mais ils étaient plus que bienvenus Je n’oublierais jamais ces soirées à finaliser le modéle dans

ce café que je connais finalement plus que Da Nang Ces échanges m’auront apporté plus de bien que vous ne le pensez

J’aimerais continuer en remerciant l’équipe du laboratoire ICTLab pour m’avoir accueilli à bras ouverts, Rémy Mullot pour m’avoir permis de réaliser cette année de Master à l’IFI qui aura changé ma vie, Ho Tuong Vinh pour ses cours et sa présence pour nous avoir aidé quand nous sommes fraỵchement arrivés dans ce pays totalement inconnu et dont je suis admiratif maintenant,

ii

Pierre Antoine Pinon pour avoir été celui qui m’aura supporté durant 5 mois

de collocation, et l’IFI dans sa globalité, pour m’avoir permis de bénéficier dún enseignement déxcellence

Pour finir par une touche plus personnelle, je souhaiterais remercier ma famille qui, malgrè la distance, a su me supporter lors de nos conversations Skype et simuler un intêret similaire au mien lorsque je leur exposais mon travail et leur présentait ce modèle Et toi Chanthala, qui, bien que petite par la taille, auras montré une grande force d’esprit en me supportant durant

ce stage et en m’aidant lors des difficultés que je rencontrais

iii

La compréhension de certains phénomènes, dits complexes, a toujours été difficile pour l’homme, soit par manque de données ou d’informations, soit par manque d’outils permettant d’appréhender leur complexité Un de ces outils, qui monte en puissance depuis ces dernières années, est la modélisa-tion àă base d’agents Cette approche de modélisamodélisa-tion informatique permet

de représenter les phénomènes comme conséquences d’interactions entre en-tités élémentaires - les agents - au sein d’un environnement commun L’une des sciences qui bénéficie le plus de cette approche est l’épidémiologie Dans

le cadre de notre stage, nous nous sommes intéressés àă mise en place d’une coordination des politiques de santé publique entre plusieurs pays traversés par un corridor terrestre (un axe routier entre le Vietnam, le Laos, la Thạ-lande et le Myanmar) afin de prévenir la diffusion de la dengue le long de

ce corridor Nous avons donc proposé une approche faisant un lien entre la dengue, le climat, la mobilité le long du corridor et les politiques de contrơle des différents pays qu’il traverse, en suivant une démarche de conception consistant àă décomposer ces différents éléments en sous-modèles, ensuite couplés pour ne faire qu’un seul modèle intégré.Les résultats des simulations

de ce modèle intégré sont intéressants dans le sens ó nous avons pu montrer que la mise en place de politiques de contrơle synchronisées diminue forte-ment la propagation de la maladie, alors que celle-ci devrait être amplifiée par l’augmentation de la mobilité des individus (elle-même conséquence de l’ouverture économique entre pays de l’ASEAN) Ce modèle, grâce àă ses résultats, a pu être utilisé comme support àă une formation d’une semaine dans le cadre d’une Ecole d’Eté destinée aux chercheurs en sciences sociales (JTD, àă Da Nang)

Mots clés : Modélisation multi-agents, Modèle épidémiologique, Système d’In-formations Géographiques, Lutte antivectorielle

iv

The understanding of some phenomenas, said complex, has always been difficult for Mens, whether because of missing data or information, either by lack of tools allowing to get to their complexity One of these tools, becoming more and more powerful, is agent based modelling This approach of com-puting modelling allows to represent phenomenas as results of interactions between elementary entities - agents - inside an common environment One

of the sciences benefiting most from this approach is epidemiology In the context of our internship, we have looked at the set up of a coordination

of health policies between countries crossed by an onshore corridor ( a road between Vietnam, Laos, Thailand and Myanmar) to prevent dengue fever diffusion inside this corridor We proposed an approach linking dengue fever, climate, mobility inside the corridor and health policies of the different coun-tries, following a design methodology to decompose these different entities in-side sub-models, then linked to make one integrated-model The results of the simulations of this integrated model are interesting in terms of showing that synchronised health policies strongly decrease the spread of the disease, while this one should be amplified by the increasing mobility of individuals (coming from the economic opening of ASEAN countries) This model, thanks to its results, have been used as training support for one week in the context of a summer school for researchers in social sciences (Tam Dao Days in Da Nang)

Keywords : Agent based model, Epidemiological model, Geographical In-formation System, Health Policy

v

Table des figures

1.1 Cycle de vie du moustique Aedes Aegypti 6

1.2 Zone de probabilité d’apparition de la dengue : Aujourd’hui en haut, estimation pour 2085 en bas 7

1.3 Corridor économique EWEC 8

1.4 Corrélation entre la hausse des échanges et le nombre de cas de Dengue 8

1.5 Liste des politiques de santé contre la dengue 9

1.6 Déroulement typique d’un modèle SEIR 11

1.7 Modèle de Newton EA 12

1.8 Automate cellulaire du Jeu de la Vie, par J.H.Conway 13

1.9 Modèle utilisant un automate cellulaire de L.C Castro Medeiros 14 1.10 Modèle utilisant un automate cellulaire de Enduri et Jolad : en haut la couche humain, en bas la couche vecteur 15

1.11 Les différentes étapes du modèle de C.Isidoro 16

1.12 La diminution significative entre la population de larves I des villages d’interventions et la population C des villages sans interventions au voisinage 17

3.1 Représentation de la fonction d’émergence des moustiques 26

3.2 Diagramme de Classe UML du modèle épidémiologique 27

3.3 Tableau des paramètres épidemiologiques 31

3.4 Sorties du modèle Épidémiologique à l’intialisation 32

3.5 Sorties du modèle Épidémiologique sans changement de para-mètres 33

3.6 Sorties du modèle Épidémiologique avec Villes 35

4.1 Diagramme de Classe UML du modèle de mobilité 37

4.2 Sorties du modèle de mobilité à l’initialisation 41

vi