À titre d'illustration : traceurs sur l'attracteur de Lorenz, système non linéaire couplé de référence

Risk Academy, dirigée par le Nexus Consortium · Études systémiques et nexus · Département du risque systémique et de la complexité

Networks, agent-based and coupled models, digital twins and their limits

Systèmes complexes et modélisation systémique

Complex systèmes and systems modelling is the shared methodological core of nexus and systemic-risk work.

01Périmètre

Ce que couvre la discipline

Les sous-thèmes qu'enseignent ses cours et ses laboratoires .

Cours
1 cours ouvert
Niveaux
L2 Intermédiaire
Laboratoires
Laboratoire de réseaux, laboratoire cartographique
  • Complexity concepts
  • Analyse de réseaux
  • Agent-based models
  • Coupled systèmes pays
  • Digital twins and their limits
  • Intercomparaison de modèles
  • Modélisation reproductible
  • Emergence and feedback

Courses in development extend the scope to further subjects: Systems thinking foundations; Agent-based and coupled systems modelling; System dynamics and participatory modelling; Digital twins for risk.

02Cartes

Construire le jumeau de n'importe quel lieu

Search any place or open the world; the layers and generators follow complex systèmes and systems modelling on the planet map, the globe and in 3D.

Le Tonlé Sap et le bas Mékong à Phnom Penh : plan à plat du jumeau de la faculté. Relief de 0 à 1 700 m ; fleuve de 2 956 km ; 14 barrages ; 6 centrales électriques, 88 MW ; couvert arboré : 37,8 pour cent du cadre ; cultures : 39,9 pour cent du cadre ; zones bâties : 0,9 pour cent du cadre ; eaux permanentes : 4,7 pour cent du cadre ; débit des cours d'eau, GloFAS via Open-Meteo : lu en direct à l'ouverture du jumeau 3D ; indice de végétation, MODIS Terra NDVI 8 jours : lu en direct à l'ouverture du jumeau 3D ; étendue des eaux de surface, OPERA DSWx (HLS) : la pulsation de crue : lue en direct à l'ouverture du jumeau 3D ; classes d'occupation du sol, MODIS IGBP (annuelle) : lues en direct à l'ouverture du jumeau 3D. Courbes de niveau tous les 250 mètres à partir de la grille d'altitude ; cours d'eau nommés par classe ; parts des cultures, du couvert arboré, de l'eau et des zones bâties (esa worldcover 2021) sous forme de la classe occupant un quart ou plus de chaque cellule ; barrages représentés par des marques ; centrales électriques représentées par des marques.
The Tonle Sap and the Lower Mekong at Phnom Penh, Cambodia. Plan à plat des mêmes données : le lac et les cours d'eau, les barrages, les centrales par capacité, les cellules de terres cultivées et de couvert arboré et les chiffres ci-dessous. Le jumeau 3D s'ouvre sur les appareils capables de l'afficher, une fois ses données et son code vérifiés ; le débit, la végétation, les eaux de surface et l'occupation annuelle du sol se chargent dans le jumeau sur demande, chacun avec sa date de données.
  • Terrain 0 to 1,700 m
  • River 2,956 km
  • 14 dams
  • 6 power plants, 88 MW
  • Tree cover 37.8 percent of the box
  • Cropland 39.9 percent of the box
  • Built-up 0.9 percent of the box
  • Permanent water 4.7 percent of the box
  • River discharge, GloFAS via Open-Meteo: read live when the 3D twin opens
  • Vegetation index, MODIS Terra NDVI 8-day: read live when the 3D twin opens
  • Surface water extent, OPERA DSWx (HLS): the flood pulse: read live when the 3D twin opens
  • Land cover classes, MODIS IGBP (annual): read live when the 3D twin opens
Credits and dates per layer are listed under the stage. Relief in the twin is exaggerated ×1.5 for legibility.

Drag to move, right drag or Shift with a drag to turn and tilt, Ctrl with the wheel to zoom. Keyboard: arrows move, Shift with arrows turn and tilt, + and – zoom, 0 resets, V steps through the views, Escape clears.

Plan à plat des mêmes données : le lac et les cours d'eau, les barrages, les centrales par capacité, les cellules de terres cultivées et de couvert arboré et les chiffres ci-dessous. Le jumeau 3D s'ouvre sur les appareils capables de l'afficher, une fois ses données et son code vérifiés ; le débit, la végétation, les eaux de surface et l'occupation annuelle du sol se chargent dans le jumeau sur demande, chacun avec sa date de données.

Les frontières, noms et désignations figurant sur la carte n'impliquent aucun jugement quant au statut juridique d'un territoire, ni aucune approbation ou acceptation de ces frontières. Pays : Natural Earth (domaine public).

03Carte en direct

Hazards and exposure in Bangladesh

Flood water, active fires and surface heat beside population and night-time lights, over Bangladesh.

La carte interactive requiert JavaScript ; la liste des couches et les sources figurent ci-dessous.

Couches 3

Aléas et exposition

À propos de cette couche
Éléments probants
Observé (les nuages laissent des lacunes)
Sources
Produit VIIRS d'inondation mondiale (NASA LANCE)
Fournisseur
NASA LANCE
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
quotidien ; détection satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
Les plus récents à la construction
2026-10-14
Résolution
grille d'environ 250 m
Incertitude
Détection satellitaire ; les nuages laissent des lacunes. Raster satellitaire ou de modèle tel que le fournisseur le publie. Les nuages, les lacunes de fauchée et les erreurs de restitution laissent des lacunes et du bruit ; les valeurs sont des indicateurs, et non des mesures en un lieu donné.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Éléments probants
Observé (les nuages et l'heure de passage du satellite laissent des lacunes)
Sources
VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
Fournisseur
NASA LANCE FIRMS
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
quotidien ; détection satellitaire ; les nuages et l'heure de passage du satellite laissent des lacunes
Les plus récents à la construction
2026-10-13
Résolution
grille d'environ 500 m
Incertitude
Détections satellitaires de points chauds pour le jour indiqué, y compris les torchères de gaz et la chaleur industrielle ; ce n'est pas un incendie confirmé, un rapport d'incident ni une alerte.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Éléments probants
Estimé
Sources
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia))
Fournisseur
NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia)
Licence
CC BY 4.0
Millésime
null ; estimation fondée sur le recensement, statique (2020)
Résolution
grille d'environ 1 km
Incertitude
Estimation fondée sur le recensement du nombre d'habitants par kilomètre carré en 2020, présentée comme contexte d'exposition ; ce n'est pas un décompte des personnes touchées par un aléa.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Éléments probants
Observed (persistent cloud still leaves gaps)
Sources
VIIRS NOAA-20 Level 3, 8-day (NASA LANCE)
Fournisseur
NASA LANCE
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
8-day; Satellite 8-day composite; persistent cloud still leaves gaps
Les plus récents à la construction
2026-09-14
Résolution
grille d'environ 1 km
Incertitude
Satellite skin temperature of the ground over the 8 days ending on the date shown, a heat exposure indicator; not air temperature, heat index or a heat warning.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Éléments probants
Observed
Sources
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Fournisseur
NASA LAADS DAAC
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
daily; Satellite radiance, corrected for moonlight and atmosphere
Les plus récents à la construction
2026-10-12
Résolution
grille d'environ 500 m
Incertitude
Satellite night-time radiance for the date shown; lights are a proxy for electricity use and outages, not a measurement of supply or access.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
Éléments probants
Observé (les nuages laissent des lacunes)
Sources
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Fournisseur
NASA LANCE
Licence
Données ouvertes de la NASA
Millésime
quotidien ; restitution satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
Les plus récents à la construction
2026-10-14
Résolution
grille d'environ 2 km
Incertitude
Mesure satellitaire de la brume sèche, de la fumée et de la poussière sur toute la colonne d'air le jour indiqué ; un indicateur d'exposition, et non les PM2.5 au niveau du sol, un indice de qualité de l'air ni un avertissement sanitaire.
Accessible par
gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct

Dernière version disponible

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Chargement des dernières images de la NASA.

Faites glisser pour déplacer. Ctrl ou ⌘ et défilement, pincement ou boutons pour zoomer ; survolez pour lire les valeurs sous le pointeur ; la réinitialisation ramène à la région.

Hazards and exposure, framed on Bangladesh.Produits satellitaires et de modélisation tels que les publie la NASA, chacun avec sa propre date. Ce sont des indicateurs, et non des évaluations d'un lieu quelconque.

Données : NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © contributeurs d'OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological SurveySources et licences

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Données ouvertes de la NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Données ouvertes de la NASA
  • Produits VIIRS en temps quasi réel (inondation, température de surface des terres, couverture neigeuse, réflectance corrigée), NASA LANCE ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après l'échelle de couleurs publiée ; valeurs moyennées dans des cellules H3 lorsqu'elles sont affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS), produit de feux actifs VIIRS 375 m, NASA LANCE ; tuiles vectorielles via NASA GIBS. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées dans les cellules H3 lorsqu'elles sont affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Sous licence CC BY 4.0. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées en cellules H3 lorsqu'elles sont affichées (modifié). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • Lumières nocturnes VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center ; diffusées par le NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC) ; images via NASA GIBS. Couleurs redessinées d’après la palette publiée ; valeurs moyennées dans les cellules H3 lorsqu’elles sont affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • Produits atmosphériques MODIS et VIIRS, NASA LANCE et LAADS DAAC ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées dans les cellules H3 lorsqu'elles sont affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • ASTER GDEM est un produit du METI et de la NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC) ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées dans les cellules H3 lorsqu'elles sont affichées (modifié). Citer comme suit : NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Données ouvertes de la NASA
  • Réalisé avec Natural Earth. Données cartographiques vectorielles et matricielles libres sur naturalearthdata.com. Domaine public
  • © contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL), via NASA GIBS (littoraux, frontières, routes et toponymes). Couleurs redessinées d'après l'échelle de couleurs publiée ; valeurs moyennées dans des cellules H3 lorsqu'elles sont affichées (modifié). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées dans les cellules H3 lorsqu'elles sont affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
  • Contexte sur le globe et la carte plane : côtes, frontières, routes et toponymes issus des couches de référence NASA GIBS (données OpenStreetMap, ODbL, © contributeurs d'OpenStreetMap) ; imagerie Blue Marble comme fond facultatif ; relief 3D et lecture de l'altitude à partir de l'indice de couleur d'altitude ASTER GDEM (classes de 5 m à 200 m, exagérées pour la lisibilité). Les frontières sont tracées telles que publiées et n'impliquent aucune position sur un territoire.
  • Globe : MapLibre GL JS 6.9.1, BSD-3-Clause, © contributeurs de MapLibre.
  • Événements en direct : suivi des événements naturels de l'Observatoire de la Terre de la NASA (EONET) ; les événements sont indicatifs et conservent les liens de leur source d'origine.
  • En direct : les événements NASA EONET sont indicatifs et ne constituent pas des alertes officielles.
  • En direct : U.S. Geological Survey. Les événements sont indicatifs et ne constituent pas des alertes d'autorités.
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Prévision du débit des cours d'eau sur 30 jours, avec fourchette (GloFAS via Open-Meteo) : contient des informations modifiées du service de gestion des urgences Copernicus 2026 ; ne constitue pas une alerte de crue.
  • Données météorologiques d'Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Les couches facultatives (10 sources dans la liste des couches : en direct, prévisions, observations et contexte) affichent le crédit de leur fournisseur sur la carte et ici lorsqu'elles sont activées ; les prévisions sont des sorties de modèles et les indices dérivés sont des estimations.

Couches et dates

  • Eaux de crue, composite sur 3 jours : VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 oct. 2026
  • Feux actifs et anomalies thermiques : VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13 oct. 2026
  • Densité de population, 2020 : Population : CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statique
  • Température de surface terrestre, jour, composite sur 8 jours : VIIRS NOAA-20 Level 3, 8-day, NASA LANCE · 14 sept. 2026
  • Lumières nocturnes, quotidien : VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 oct. 2026
  • Épaisseur optique des aérosols, quotidienne : VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13 oct. 2026

04La matière

La matière, les méthodes et mesures, et les débats et organismes

Le domaine et son périmètre

For modellers, analysts and reviewers who build or judge models of coupled systèmes and need to state what a model assumes, what it can show and how its uncertainty is reported.

05La méthode

D'une distribution des degrés à une décision : quelle part d'un réseau survit lorsque des nœuds sont retirés

A network’s mean degree sets the fraction of nodes it can lose before it falls apart; the same network survives random failure far better than a targeted attack on its hubs, and a model of that survival is only useful once its sensitivity and its spread across runs are stated.

Sources : Newman, The structure and function of complex networks (2003); Albert, Jeong and Barabasi, Error and attack tolerance of complex networks (2000); Grimm et al., The ODD protocol for describing agent-based and other simulation models: a second update (2020); Saltelli et al., Five ways to ensure that models serve society: a manifesto (2020).

06En bref

En bref, avec 5 thèmes associés

Complex systems and systems modelling at a glance

risksacademy.comsystems-nexusdiscipline

Complex systems and systems modelling: 1 primary courses open, 4 in preparation and 1 also taught here, across 8 subtopics. Courses: RAS-401 L2 open, RAF-125 L1 in preparation, RAT-251 L3 in preparation, RAT-258 L2 in preparation, RAT-263 L3 in preparation, RAT-220 L2 also taught here.
Complex systems and systems modelling at a glance
  • Open, 1
  • In preparation, 4
  • Also taught here, 1
  • Subtopics, 8
Drawn as a network cascade: the discipline as the source, its courses as the first tier and connected disciplines as the second.Course codes from the curriculum; study levels L1 to L4.
Constructeur de jumeauConstruire le jumeau de n'importe quel lieuExemple traité : le Tonlé Sap et le bas Mékong à Phnom Penh · 5 générateurs · 13 couches · 2 instruments
07Laboratoires

Comment la matière se pratique en laboratoire

LaboratoireCe que l'on y faitCours qui l'utilisent
Laboratoire des réseauxConstruire des graphes de dépendance, repérer les nœuds critiques, retracer les cascades2
Laboratoire cartographiqueLire l'aléa, l'exposition et les limites sur de vraies cartes1
08Console

How Complex systems and systems modelling is taught, as a process you can run

Press Play to run this process from this page’s own data.

09Apprentissage

Apprentissage, pratique et liens

Réalisations dans cette discipline

10Participer

Participer à Études systémiques et du nexus

Partir de qui vous êtes.

11Références

Références essentielles et par où commencer

Start with Epstein, then Sterman, then Oreskes.

12Questions

Questions, réponses et termes clés

Les études sont-elles gratuites ?
Oui. Chaque cours et chaque ressource pédagogique de Risk Academy, dirigée par le Nexus Consortium, est libre d'accès, à suivre à son rythme ou avec une cohorte. La participation ordinaire est gratuite ; les travaux rémunérés, les stages et les bourses relèvent d'arrangements distincts.
Que m'apporte l'achèvement d'un cours ?
Une attestation de réussite : le cours, sa version, la date et ce qui a été évalué, privée par défaut et partagée par vos soins. Elle s'additionne en réalisations par discipline, département et programme. Une attestation indique ce qui a été étudié et évalué ; elle ne certifie pas une compétence et ne constitue ni une licence, ni un titre professionnel, ni un statut d'emploi.
D'où proviennent les données et les lieux ?
Chaque faculté enseigne sur le jumeau d'un lieu réel construit à partir de données ouvertes ; chaque couche indique son fournisseur, sa licence et sa date, et chaque résultat de l'Académie précise sa source. Les cartes et les figures sont des indicateurs à visée pédagogique, jamais une évaluation d'un lieu.
How do I take part beyond the courses in complex systems and systems modelling?
Constituez une cellule de compétences de trois à sept personnes, suivez un parcours commun, effectuez une mission encadrée au sein des groupes de travail nationaux ou inscrivez une cohorte de votre institution. Pour les organisations.

Termes clés

Terme

Émergence

Comportement d'un système qui naît des interactions et n'est pas visible dans les parties prises isolément.

Terme

Boucle de rétroaction

Chaîne d'effets qui revient influencer son point de départ, en amplifiant ou en amortissant le changement.

Terme

Modèle multi-agents

Une simulation d'acteurs individuels et de leurs interactions.

Terme

Jumeau numérique

Modèle d'un système physique maintenu en phase avec les données qui en proviennent, avec des limites déclarées.

signalementsContribuer

Apportez des éléments de preuve depuis cette page.

Reports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

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