Storyboard

Suivant la ligne directrice présentée à la fin de cette section, un texte descriptif du système est rédigé sans inclure d'équations ni de symbologie des variables, bien que les concepts physiques qu'elles représentent soient précisés. A partir de ce texte, la première invite permet à l'intelligence artificielle d'identifier les groupes thématiques et les concepts, processus et actions associés à chacun d'eux. Avec ces informations, il génère un réseau sémantique qui décrit le fonctionnement du modèle. Ce réseau constitue la première validation du processus de modélisation, puisqu'il permet de vérifier que l'intelligence artificielle a bien compris l'hypothèse et la structure conceptuelle du modèle avant de procéder à la formulation des équations.

ID:('ky', 1791)

Storyboard

Prenons comme exemple le modèle de transport de l'eau dans une plante. Ce modèle peut être représenté par l'image suivante.

Cette figure résume :

« Considérons maintenant un modèle physique intégré du transport de leau chez les plantes. Les images suivantes montrent comment leau, le dioxyde de carbone et lénergie lumineuse sont couplés par une chaîne continue de processus reliant le sol à latmosphère. Chaque étape représente un phénomène physique spécifique, mais toutes interagissent pour former un système unique dont le but est de maintenir la photosynthèse et la croissance des plantes en utilisant leau le plus efficacement possible. Le processus commence dans le sol, où leau est retenue entre les particules minérales et la matière organique. Sa disponibilité dépend non seulement de la quantité présente, mais aussi de lénergie avec laquelle elle est retenue. Dune part, les forces capillaires dans la matrice du sol maintiennent leau liée aux pores et aux surfaces minérales ; dautre part, les solutés dissous réduisent encore son énergie. Ensemble, ces deux mécanismes déterminent le potentiel hydrique du sol, établissant le point de départ à partir duquel les racines peuvent extraire leau.

Une fois absorbée par les racines, leau pénètre dans le système vasculaire de la plante et remonte par le xylème. Les vaisseaux conducteurs fonctionnent comme un réseau continu de tubes microscopiques capables de transmettre la tension générée par lévaporation.» Dans les feuilles, tant que la colonne d'eau reste continue, le transport est très efficace. Cependant, lorsque la tension augmente excessivement, des bulles d'air peuvent se former, obstruant partiellement ou totalement certains vaisseaux. Ce phénomène, appelé cavitation ou embolie, réduit progressivement la capacité hydraulique de la plante et limite l'apport d'eau aux feuilles.

L'eau qui atteint les feuilles détermine l'état hydrique des tissus végétaux. À l'intérieur de chaque cellule, il existe un équilibre dynamique entre la concentration des solutés, la pression de turgescence exercée par la vacuole sur la paroi cellulaire et la position de la feuille dans la plante. Simultanément, l'eau continue d'entrer par le xylème tandis qu'une partie est perdue par transpiration. L'équilibre entre ces deux processus détermine le potentiel hydrique de la feuille, considéré comme l'un des indicateurs les plus importants du niveau de stress hydrique subi par la plante.

La principale régulation est la transpiration, qui se produit au niveau des stomates, petits pores présents dans l'épiderme des feuilles. Leur ouverture est une réponse à l'équilibre constant entre deux objectifs opposés. D'une part, la plante doit maintenir sa température corporelle. Les stomates s'ouvrent pour permettre l'entrée du dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse. Cependant, une ouverture excessive accroît la perte d'eau et le risque de cavitation dans le système hydrique. Par conséquent, le degré d'ouverture des stomates constitue un mécanisme de régulation qui équilibre l'acquisition de carbone et la conservation de l'eau.

L'intensité de la transpiration dépend à la fois de l'ouverture des stomates et de la différence d'humidité entre l'intérieur de la feuille et l'atmosphère. Lorsque l'air est plus sec, l'évaporation de l'eau augmente, et avec elle, les besoins en eau de la plante. Cette évaporation est le moteur physique qui assure la remontée continue de l'eau des racines vers la plante.

Les mêmes stomates qui permettent la sortie de la vapeur d'eau servent également de point d'entrée au dioxyde de carbone atmosphérique. Une fois à l'intérieur de la feuille, le CO diffuse à travers les espaces intercellulaires jusqu'à atteindre les chloroplastes des cellules du mésophylle. Là, grâce à l'énergie solaire captée, le carbone est incorporé dans les composés organiques par la photosynthèse. La concentration interne de CO est continuellement ajustée en fonction de l'équilibre entre le taux d'entrée du gaz depuis l'atmosphère et le taux de sortie. qui est consommé par le processus photosynthétique.

L'ensemble de ces processus converge finalement vers un indicateur intégré unique : l'efficience d'utilisation de l'eau. Ce paramètre exprime la quantité de biomasse ou de carbone que la plante parvient à produire pour chaque unité d'eau perdue par transpiration. Une efficience élevée signifie que la plante peut maintenir une activité photosynthétique importante avec une consommation d'eau relativement faible, tandis qu'une faible efficience indique qu'une grande partie de l'eau absorbée est perdue sans production équivalente de carbone.

Le modèle complet montre que la plante ne peut optimiser chaque processus indépendamment. L'augmentation de l'ouverture stomatique favorise l'absorption de CO mais accroît également les pertes d'eau et le risque de cavitation. La réduction de la transpiration protège le système hydraulique, mais limite simultanément la photosynthèse et la croissance. Ainsi, la physiologie végétale résulte de l'équilibre dynamique entre la disponibilité en eau du sol, le transport de l'eau, l'état hydrique des feuilles, la régulation stomatique, la fixation du carbone et la transpiration.

Cette représentation intégrée nous permet de comprendre que le fonctionnement d'une plante correspond à un système physique fortement couplé, où les processus hydrauliques, osmotiques, diffusifs et biochimiques agissent simultanément pour maximiser la croissance, assurer la survie en période de stress et adapter en permanence le fonctionnement de l'organisme aux variations des conditions environnementales.

ID:('gp', 614)

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Une fois que vous disposez d'un texte décrivant le fonctionnement du système, il est possible de générer un arbre sémantique qui identifie les principaux concepts et les relations entre eux. À partir de cette structure, les différents groupes thématiques peuvent être reconnus et, par la suite, les équations qui décrivent chacun de ces processus peuvent être localisées.

Pour ce faire, un modèle d'intelligence artificielle peut être utilisé en exécutant l'invite suivante (remplacez [coller les storyboards/le récit, PAS les équations] par le texte) :

# Invite principale Du texte narratif au réseau logique exportable Invite générique et réutilisable avec n'importe quel texte descriptif issu d'un modèle (pas seulement l'exemple du transport de l'eau dans les plantes). Remplacez le texte entre crochets par le storyboard/récit que vous souhaitez traiter et collez le reste tel quel. --- Prenez ce texte descriptif du modèle [collez le storyboard/récit ici, PAS les équations]. Vous allez effectuer quatre étapes successives sur ce même texte : **ÉTAPE 1 Déterminer les groupes thématiques (ne les présumez pas d'éléments externes)** Identifiez les différents mécanismes physiques décrits par le texte et regroupez-les selon la question physique à laquelle chaque bloc de texte répond, et non selon son emplacement dans le document ou le type d'équation. Chaque groupe doit avoir un « personnage » central identifiable (l' objet/entité qui est le protagoniste de ce mécanisme). Classez-les selon la séquence causale réelle du système (origine du phénomène propagation facteurs limitants régulation production évaluation du résultat). **ÉTAPE 2 Construire le réseau sémantique à partir de ces groupes dérivés** - Identifier les objets/entités désignés par le texte comme des « choses » (noms : tissus, structures, substances, compartiments). - Identifier les verbes/actions utilisés par le texte pour décrire ce qui arrive à ces choses ou leurs interactions (par exemple : « retient », « libère », « indique un risque pour », « protège », « soutient »). - Chaque relation doit être de la forme [entité] [verbe extrait du texte] [entité], en utilisant le langage narratif du document, et non des symboles mathématiques ou des noms de variables. - Ne pas reproduire la structure des équations sous forme de graphique. Je souhaite que le texte soit conforme à la réalité, et non aux formules. - Chaque entité doit hériter du groupe thématique de l'étape 1 auquel elle appartient (c'est ce qui détermine sa couleur dans le réseau). - Configurez le réseau comme un réseau interactif avec une disposition dynamique (nuds déplaçables), et non comme un cercle imposé, afin que la position finale reflète naturellement les concepts les plus connectés. - Le fond du réseau doit être noir (et non blanc), les nuds, les liens et les étiquettes étant de couleurs contrastant bien avec ce fond sombre. - Le réseau doit permettre le zoom avec la molette de la souris (zoom avant/arrière) et le déplacement par glissement du fond (en maintenant le bouton enfoncé), en plus du déplacement individuel de chaque nud. - Fournissez le réseau sous forme de fichier HTML autonome (sans dépendances externes autres qu'une bibliothèque graphique via un CDN). Fournissez les données du réseau sous forme de trois tableaux, avec tous les identifiants sous forme d'entiers : - `node_types` : id, name, color, description une ligne par groupe de l'étape 1. - `nodes` : id, type_id (clé étrangère vers `node_types`), name, short_name, description. - `links` : id, source_id (clé étrangère vers `nodes`), target_id (clé étrangère vers `nodes`), verb. **ÉTAPE 3  Documentez chaque groupe afin qu'une invite ultérieure puisse générer les équations sans avoir à relire l'intégralité du texte.** Pour chaque `node_type` (groupe), indiquez : - Le titre du groupe. - Le code couleur exact (hexadécimal) utilisé dans le réseau. - Une brève description (2 à 4 phrases) qui remplit deux objectifs simultanément : (a) expliquer le mécanisme physique dans un langage narratif, comme vous le feriez habituellement ; (b) Expliquez les quantités qui varient, leurs dépendances et la relation qualitative qui existe entre elles (augmentations/diminutions, proportionnalité/inverse, seuil, saturation) sans écrire d'équations pour l'instant, mais avec suffisamment de détails pour qu'une invite ultérieure, sans voir le texte original, puisse proposer la forme fonctionnelle de chaque relation. Ne proposez pas d'équations aux étapes 1 à 3 elles préparent une seconde invite (qui aura lieu plus tard, dans une autre conversation) pour effectuer ce travail. **ÉTAPE 4 Regroupez tous les éléments dans un fichier .md exportable, y compris l'invite pour la prochaine conversation.** Générez un second fichier .md, distinct du fichier .html, contenant, dans cet ordre : 1. Le texte source complet (collé au début). 2. Les groupes causaux de l'étape 1 (tableau avec : groupe, question physique à laquelle il répond, personnage central). 3. Les trois tableaux complets de l'étape 2 (« node_types », « nodes », « links »). 4. La documentation qualitative de l'étape 3, un bloc par groupe. 5. À la fin du fichier, une invite claire et générique, prête à être copiée-collée dans une autre conversation, rédigée à l'impératif de la deuxième personne, demandant à l'utilisateur de joindre le fichier .md et le fichier .html généré à l'étape 4. Cette invite doit être structurée en trois étapes : - Étape 1 de l'invite suivante : Dans votre réponse, fournissez un résumé du contexte reçu (groupes, structure du tableau, documentation qualitative) et mentionnez explicitement le fichier .html du réseau comme support visuel, sans le régénérer ni le modifier. - Étape 2 de l'invite suivante : Pour chaque nud, classez-le comme variable d'état, paramètre ou variable dérivée, en précisant son symbole et ses unités. Pour chaque lien, proposez la forme fonctionnelle qualitative (linéaire, inversement proportionnelle, à seuil, à saturation/Michaelis-Menten, multiplicative, etc.), en vous basant strictement sur la documentation de l'étape 3, sans inventer de mécanismes non documentés, et en signalant explicitement toute lacune d'information. - *Étape 3 de l'invite suivante* : assemblez les équations regroupées par `node_type` dans le même ordre causal qu'à l'étape 1, en distinguant les équations différentielles des équations algébriques/d'équilibre, indiquez séparément les couplages qui passent d'un node_type` à un autre, et fournissez le résultat dans un **troisième fichier .md nouveau et autonome**, prêt à être exporté. Après avoir terminé les quatre étapes, vous devriez avoir fourni exactement deux fichiers : le `.html` du réseau interactif (étape 2) et le `.md` du contexte consolidé avec l'invite intégrée (étape 4).

ID:('gp', 615)

Storyboard

Lors de lexécution du prompt dans une IA, il faut obtenir, dune part, le réseau sémantique du texte, qui montre les concepts (éléments, objets) identifiés et la manière dont ils interagissent les uns avec les autres. Le diagramme peut défiler et être mis à l'échelle dans son ensemble, tandis que chaque nud peut être déplacé indépendamment. Vous trouverez ci-dessous une image non interactive à titre de référence :

Le système fournit également la liste des groupes thématiques identifiés et la couleur associée à chacun :

ERROR btable: expected table_name#column_definition

Il génère également la liste des nuds (concepts) et la liste des liens (verbes ou relations entre concepts.

De plus, une description détaillée de la signification de chaque groupe thématique est présentée. Ces informations sont essentielles pour construire ultérieurement le réseau logique et doivent donc être disponibles dans le même chat dans lequel l'invite qui génère les équations du modèle est exécutée.

Dans cet exemple, les pages suivantes décrivent la signification de chaque groupe à travers un texte explicatif accompagné d'une image qui facilite la compréhension du processus représenté.

ID:('gp', 616)

Storyboard

Leau du sol nest pas un réservoir gratuit : elle est retenue par capillarité dans le réseau de pores formé par les particules minérales et la matière organique. Plus la taille des pores est petite et plus la surface de contact minéral-organique est grande, plus l'énergie avec laquelle l'eau est retenue est grande (relation inverse entre l'eau extractible et l'énergie de rétention). La racine doit générer un potentiel hydrique plus négatif que le sol environnant pour extraire leau ; Au fur et à mesure que le sol s'assèche, ce potentiel de rétention devient de plus en plus négatif et l'extraction devient progressivement plus difficile, avec un seuil (point de flétrissement) existant en dessous duquel l'extraction des racines est annulée.

ID:('gp', 617)

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Le transport de l'eau dépend de la tension générée par l'évaporation foliaire : plus la tension est forte, plus le flux ascendant est important, dans une relation que le texte présente comme proportionnelle alors que la colonne d'eau reste continue. Il existe cependant un seuil de tension critique au-dessus duquel apparaissent des bulles d'air qui bloquent les vaisseaux conducteurs (cavitation/embolie) ; Une fois ce seuil dépassé, la capacité hydraulique de la centrale chute brusquement et non progressivement : il s'agit d'un effondrement de type seuil et non d'une dégradation linéaire. La capacité hydraulique réduite limite à son tour leau qui atteint les feuilles, fermant ainsi une boucle de rétroaction négative vers le groupe 3.

ID:('gp', 618)

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Le potentiel hydrique de la feuille résulte d'un équilibre des flux : l'eau entre par le xylème et sort par transpiration, de sorte que le potentiel augmente ou diminue selon celui des deux termes qui domine (relation d'équilibre, apport moins rendement). Au niveau cellulaire, la pression de turgescence dépend de la concentration des solutés internes (relation inverse via le potentiel osmotique) et s'oppose à la résistance mécanique de la paroi cellulaire ; La position de la feuille sur la plante ajoute une composante supplémentaire (plus de hauteur, moins de potentiel disponible, dû à l'effet gravitationnel). Le potentiel hydrique des feuilles qui en résulte est lindicateur que le texte utilise pour exprimer le niveau de stress hydrique.

ID:('gp', 619)

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L'ouverture stomatique est la variable de contrôle du système et naît d'un compromis entre deux effets qui augmentent tous deux, et dans le même sens, avec le degré d'ouverture : plus l'ouverture est grande, plus l'apport de CO (bénéfice) ainsi que la perte d'eau et le risque de cavitation (coût) sont importants, de sorte que le texte suggère une relation croissante et simultanée des deux côtés du compromis. Il n'est pas précisé dans le texte quel signal physiologique exact définit le point d'équilibre, mais seulement que l'ouverture est ajustée à la recherche de ce compromis optimal.

ID:('gp', 620)

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Le taux de transpiration dépend conjointement de l'ouverture stomatique et du déficit d'humidité entre l'intérieur de la feuille et l'atmosphère ; Le texte décrit les deux dépendances comme croissantes, suggérant une relation multiplicative (deux résistances/moteurs agissant ensemble, et non dans une exclusion mutuelle). Un air plus sec (plus grand déficit) augmente proportionnellement lévaporation, et cette évaporation est explicitement signalée comme le moteur physique qui entretient la tension et la montée continue de leau dans le xylème cest-à-dire quelle alimente directement le groupe 2.

ID:('gp', 622)

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Le CO2 atmosphérique pénètre par les mêmes stomates qui régulent la perte d'eau, se diffuse à travers les espaces intercellulaires et atteint les chloroplastes, où l'énergie lumineuse entraîne sa fixation ; Le texte suggère une dépendance conjointe entre la disponibilité de la lumière et la disponibilité du CO2 (attendue de type multiplicatif avec une saturation possible dans chaque facteur séparément). La concentration interne de CO2 n'est pas fixe : elle résulte d'un équilibre dynamique entre le taux d'entrée (lié à l'ouverture des stomates) et le taux de consommation photosynthétique si la consommation augmente plus vite que l'entrée, la concentration interne diminue jusqu'à atteindre un nouvel équilibre.

ID:('gp', 621)

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L'efficacité de l'utilisation de l'eau est définie comme le rapport entre la biomasse/carbone produite (numérateur, du groupe 6) et l'eau perdue par transpiration (dénominateur, du groupe 5) au cours du même intervalle. Il ne s'agit pas d'un mécanisme physique en soi mais plutôt d'un indicateur émergent : il augmente lorsque la photosynthèse se développe sans que la transpiration augmente dans les mêmes proportions, et diminue dans le cas contraire. Le texte est explicite que les groupes 1 à 6 ne peuvent pas être optimisés simultanément car ils partagent la même variable de contrôle (ouverture stomatique), ce qui impose une restriction structurelle sur ce rapport.

ID:('gp', 624)

Storyboard

La qualité du modèle dépend du fait que le texte analysé soit aussi clair et précis que possible. Pour ce faire, la ligne directrice suivante peut être utilisée, conçue pour faciliter l'analyse et réduire la possibilité que l'IA interprète incorrectement la situation et construise un modèle avec des erreurs. Noubliez pas que lIA ne corrige pas le contenu du texte : si elle linterprète mal, elle générera un modèle tout aussi erroné. Il convient donc de revoir le réseau sémantique obtenu avant de poursuivre la construction du modèle logique.

Ligne directrice :

1. Un bloc de texte = une question physique, avec un protagoniste. Chaque paragraphe ou section doit répondre à une seule question (« d'où vient-il ? », « comment se propage-t-il ? », « qu'est-ce qui le limite ? ») et avoir un nom central identifiable : l'entité, la quantité ou le processus dont parle ce paragraphe et aucun autre. Si un paragraphe mélange deux mécanismes différents, le modèle doit deviner où couper le groupe.

2. Classez les paragraphes selon la véritable chaîne causale. Origine > propagation > régulation/sortie > mécanisme qui relie tout > conséquences. L'ordre d'apparition dans le texte finit par être l'ordre des groupes, il est donc conseillé qu'il apparaisse déjà ainsi dans le storyboard, et non réorganisé ultérieurement.

3. Nommez les entités de manière cohérente.Si une entité apparaît avec un nom dans un paragraphe et un synonyme différent dans le paragraphe suivant, l'extracteur peut créer plusieurs nuds là où il ne devrait y en avoir qu'un. Choisissez un nom par entité et répétez-le de la même manière tout au long du texte, même si cela semble répétitif.

4. Utilisez des verbes actifs et spécifiques, pas des verbes de remplissage génériques. "Conserve", "drives", "releases", "conditions", "generates" sont extractibles sous forme de relation. "C'est lié à", "ça a à voir avec", "c'est lié à" ne disent pas ce qui arrive à quoi, et se perdent comme des bords dénués de sens.

5. Expliquez quelle quantité change, de quoi elle dépend et dans quel sens, sans écrire l'équation. C'est la clé du fonctionnement de l'étape des équations. « La quantité augmente » ne suffit pas ; Il faut dire « ça augmente quand [une autre quantité] augmente » (relation directe) ou « ça diminue quand [une autre quantité] est plus grande » (relation inverse). Mentionnez également s'il y a un seuil (quelque chose s'annule ou se déclenche d'un coup) ou une saturation (ça cesse de répondre proportionnellement).

6. Fermez explicitement la boucle causale si le système est cyclique. Si le mécanisme renvoie (la sortie d'une étape affecte une étape précédente en arrière), cette fermeture doit être nommée dans une phrase explicite telle que "cela maintient/remplace [la condition initiale], fermant le cycle." Si cela nest pas dit, le graphe reste une chaîne linéaire au lieu dun système couplé.

7. Fournir des informations à différentes échelles le cas échéant (macro + détail). Descendre d'un niveau de détail à chaque étape (le sous-composant, le mécanisme interne, la sous-unité concernée) multiplie les entités utiles sans rien inventer. Un texte qui décrit uniquement le phénomène en macro donne peu de nuds ; les « extensions » à chaque étape fonctionnent comme des points d'ancrage pour les sous-entités.

8. Terminez par une section "à quoi ça sert" / conséquences. Cela génère naturellement le groupe de sortie (résultat, fonction, produit) qui ferme la séquence causale et donne destination aux nuds intermédiaires, au lieu de les laisser en suspens.

9. Évitez les notations mathématiques ou les noms de variables dans le corps narratif. Si le texte comprend déjà des symboles, l'extracteur a tendance à copier la structure de l'équation comme s'il s'agissait de la structure sémantique, ce qui est exactement ce que l'étape de réseau logique devrait éviter. Mieux vaut décrire le phénomène en prose et laisser les variables pour le document d'équations séparé.

10. Un paragraphe, au moins une relation de cause à effet explicite. "X provoque Y" à un moment donné du paragraphe garantit au moins un verbe extractible par bloc thématique ; Les paragraphes purement descriptifs (listes de parties sans action entre elles) génèrent des nuds isolés sans arêtes.

ID:('gp', 623)