Système d’aide à la conduite des procédés viticoles et oenologiques, basé sur l’utilisation d’un capteur piéton de suivi de maturité

 

Thèse soutenue

Doctorant : Vincent Géraudie

2 Décembre 2009

  • Doctorat du Centre International d’Etudes Supérieures en Sciences Agronomiques de Montpellier (spécialité : SPSA Sciences des Procédés Sciences des Aliments )
  • Encadrant ITAP : Jean-Michel Roger
  • Projet Vinnotec

Mots-clés : Suivi de maturité, raisin, aide à la décision, spectroscopie visible proche infra-rouge.

Résumé :

L’UMR – ITAP du Cemagref de Montpellier et la société PELLENC S.A. développent conjointement un système de mesure par spectroscopie proche infrarouge
permettant de suivre, de manière non destructive, certains critères de maturité du raisin (brevet en cours de dépôt). Ces critères sont : les teneurs en sucre, en anthocyanes et en eau ainsi que l’acidité totale.
L’objectif de ces travaux est de prédire la courbe d’évolution « la plus probable » de ces critères de maturité, à partir des premières mesures recueillies grâce à ce capteur,
tout en tenant compte des connaissances et hypothèses faites par le viticulteur. Grâce à ces prédictions, le système permet d’approcher la date des vendanges en fonction des  hypothèses et des objectifs du viticulteur.

Chaque courbe est modélisée par une fonction explicite pourvue de paramètres spécifiques. Les fonctions retenues ont un nombre de paramètres intentionnellement réduit pour des raisons d’interprétabilité. La méthode développée dans le cadre de cette thèse  a donc pour but d’estimer les paramètres de ces fonctions, à partir des jeux de mesures et des connaissances et hypothèses du viticulteur, ces deux sources d’informations étant entachées d’incertitudes.
Prises indépendamment, ces deux sources d’informations permettent d’obtenir la valeur la plus probable des paramètres ; les mesures en utilisant les techniques d’ajustement de modèle, les connaissances et hypothèses en utilisant celles des systèmes à base de règles.
Néanmoins, la précision avec laquelle les paramètres sont estimés à partir des mesures est fonction de leur nombre et surtout de leur répartition sur la période de maturation.
Les courbes de maturation ne sont que partiellement connues alors que les fonctions sont construites pour décrire toute cette période. L’imprécision des paramètres estimés peut donc être considérable. De la même manière, l’estimation des paramètres à partir des connaissances et hypothèses du viticulteur représente des conditions standards qu’il faut pouvoir ajuster aux conditions réelles. L’utilisation d’un système basé sur la fusion de ces deux techniques d’estimation des paramètres (ajustement à partir des mesures et ajustement à partir des connaissances et hypothèses) permet de combler les faiblesses de chacune : le manque de données de suivi est complété par des informations issues des connaissances et hypothèses du viticulteur.
Les principaux verrous scientifiques levés au cours du développement de cette méthode sont : l’estimation de paramètres en utilisant simultanément différentes sources
d’informations (les mesures et les connaissances et hypothèses du viticulteur), la prise en compte des incertitudes entachant ces informations et leur propagation sur la courbe résultat.
Les applications directes de ces travaux se font sur le raisin mais les méthodes développées au cours de cette thèse sont facilement transposables à d’autres domaines.

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