Cette nouvelle approche, décrite dans in silico Plantes, volonté améliorer la reproductibilité, l'échange et la réutilisation des modèles de culture basés sur les processus (PBM). Les PBM sont de plus en plus mis en œuvre en tant que composants autonomes décrivant chaque processus biophysique.

Selon l'auteur principal, le Dr Cyrille Ahmed Midingoyi, chercheur pour l'unité mixte de recherche LEPSE (Laboratoire d'Ecophysiologie des Plantes sous Stress Environnementaux) à l'Université de Montpellier, et l'Institut National de l'Agriculture, de l'Alimentation et de l'Environnement (INRAE), "La diversité des plates-formes de modélisation basées sur les processus de plantes et de cultures en termes de langage de mise en œuvre, de conception logicielle et de contraintes architecturales limite la réutilisation des composants du modèle en dehors de la plate-forme dans laquelle ils ont été initialement développés, ce qui fait de la réutilisation des modèles un problème persistant."

Pour faciliter l'intercomparaison et l'amélioration des modèles basés sur les processus et l'échange de composants de modèles, plusieurs groupes se sont joints pour créer le Initiative d'échange de modèles agricoles (AMEI). L'AMEI a désormais créé un cadre centralisé, Recadrer2MLCrop2ML permet l'échange et la réutilisation de composants de modèles entre groupes de modélisation. Ce métalangage, basé sur des concepts partagés par les plateformes de simulation des cultures, décrit les spécifications et la composition des modèles.

Tout d'abord, les auteurs ont conçu CyML (prononcer "sai-mil"), un Langage dérivé de Cython qui fournit une méthode commune pour décrire un processus avec la capacité de s'intégrer automatiquement dans diverses plateformes.

Ensuite, les auteurs ont créé le transformateur CyML (CyMLT), un système extensible de transformation source à source qui transforme le code source CyML en différents langages cibles et paradigmes de programmation. CyMLT permet aux utilisateurs de se concentrer sur l'aspect scientifique de leur modèle plutôt que sur la connaissance interne des spécificités des plateformes.

Dans l'article, les auteurs ont démontré leur approche de réutilisation avec un composant d'un modèle existant en le transformant en un modèle composite Crop2ML et en réécrivant ses algorithmes en CyML vers la plateforme de simulation, APSIM-PMF (cadre de modélisation des plantes). APSIM-PMF est un cadre logiciel utilisé pour construire des modèles qui représentent les composants de l'usine. Il comprend un large éventail de processus impliqués dans la croissance et le développement des plantes.

CyMLT est capable de générer directement des composants pour cibler des plateformes de modélisation telles que DSSAT, BioMA, Record, SIMPLACE et OpenAlea. Il est actuellement disponible dans plusieurs langages cibles différents tels que R, Fortran, C#, C++, Java et Python. Les travaux futurs exploreront l'extension de CyMLT avec d'autres langages de programmation impératifs tels que Matlab, Julia, JavaScript et d'autres plateformes de modélisation qui utilisent des langages impératifs.

Le code source de CyMLT est disponible publiquement sur Github à https://github.com/AgriculturalModelExchangeInitiative/PyCrop2ML. Une documentation complète pour CyML et CYMLT est disponible sur https://pycrop2ml.readthedocs.io.