Optimal Quota for a Multi-species Fishing Models - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue International Journal of Optimization and Control: Theories and applications Année : 2023

Optimal Quota for a Multi-species Fishing Models

Quotas de pêche optimaux pour un modèle multi-espèces

Olivier Pironneau
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 958019

Résumé

A Stochastic Control Problem can be solved by Dynamic Programming or Distributed Optimal Control with the Kolmogorov equation for the probability density of the Markov process of the problem. It can be solved also with Supervised Learning. We shall compare these two classes of methods for the control of fisheries. Fishing quotas are unpleasant but efficient to control the productivity of a fishing site. A popular model has a vector-valued stochastic differential equation for the biomass of the different species. Optimization of quota will be obtained by a gradient method applied to the least square difference with an ideal state weighted by the probability density of the biomasses. Alternatively a deep neural network which preserves the Markov property of the problem can be trained with a stochastic gradient algorithm. The model is extended to distributed fishing sites and biomass is stabilized by adjusting the quota to its time derivative.
Un problème de contrôle stochastique peut être résolu par programmation dynamique ou contrôle optimal distribué avec l'équation de Kolmogorov pour la densité de probabilité du processus de Markov du problème. Ce problème peut également être résolu grâce à l’apprentissage supervisé. Nous comparerons ces deux classes de méthodes de contrôle des pêcheries. Les quotas de pêche sont désagréables mais efficaces pour contrôler la productivité d'un site de pêche. Un modèle populaire comporte une équation différentielle stochastique à valeur vectorielle pour la biomasse des différentes espèces. L'optimisation des quotas sera obtenue par une méthode de gradient appliquée à la moindre différence carrée avec un état idéal pondéré par la densité de probabilité des biomasses. Alternativement, un réseau neuronal profond qui préserve la propriété markovienne du problème peut être formé avec un algorithme de gradient stochastique. Le modèle est étendu aux sites de pêche distribués et la biomasse est stabilisée en ajustant le quota à sa dérivée temporelle.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04205168 , version 1 (12-09-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04205168 , version 1

Citer

Olivier Pironneau. Optimal Quota for a Multi-species Fishing Models. International Journal of Optimization and Control: Theories and applications, In press. ⟨hal-04205168⟩
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