Maths en mouvement 2013

Whole Program of the 2013 event

Mathématiques en mouvement 2013 took place on June 5th 2013 at l'Université Paris Descartes (45 rue des Saints Pères, 75006 Paris), amphithéâtre Claude Bernard.

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Lectures

Le sens électrique chez les poissons, par Thomas Boulier (DMA)


Le sens électrique chez les poissons, par... par Sciences_Maths_Paris

Résumé : Certaines espèces de poissons sont capables d'émettre un champ électrique afin de se localiser dans l'espace. Grâce à des capteurs situés à la surface de leur peau, ils sont capables de percevoir les infimes variations de ce champ dues à la présence d'un obstacle. Dans cet exposé, nous expliquerons en quoi la modélisation mathématique et physique de ce phénomène permet d'améliorer les techniques utilisées dans le domaine de l'imagerie.

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Le conférencier : Thomas Boulier est actuellement en troisième année de thèse au sein de l’équipe «Analyse» du DMA (ENS), sous la direction de Habib Ammari et Josselin Garnier. Ses travaux portent sur la modélisation de l’électrolocalisation active chez les poissons faiblement électriques. Il enseigne aussi un cours d’introduction aux méthodes mathématiques pour l’économie aux étudiants de l’ENS du département d’économie.

La modélisation des bulles ou comment le numérique peut dépasser la physique, par Yohan Penel (LJLL)


La modélisation des bulles ou comment le... par Sciences_Maths_Paris

Résumé : L'étude des écoulements fluides comprend en particulier la modélisation des écoulements à bulles. Cela induit un certain nombre de difficultés en termes de simulations numériques, compte-tenu de la possible grande déformation des interfaces et la diversité des échelles. Pour traiter une bulle, deux grandes familles de techniques existent : soit on traite l'interface comme une inconnue à qui on associe des marqueurs (suivi d'interface), soit on déduit la position de l'interface en étudiant les deux phases du fluide (capture d'interface). Dans cet exposé, on s'intéressera plus particulièrement à cette seconde technique en donnant l'exemple de problèmes numériques usuels.

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Le conférencier : Docteur en mathématiques appliquées de l'Université Paris 13 et ingénieur diplômé de l'école d'ingénieurs SupGalilée (mention Mathématiques Appliquées et Calcul Scientifique), Yohan Penel est chargé de recherche au ministère de l'écologie, du développement durable et de l'énergie (CETMEF), rattaché au LJLL et à INRIA (équipe ANGE).

L'imagerie satellitaire, par Sylvain Durand (MAP5)


L'imagerie satellitaire, par Sylvain Durand par Sciences_Maths_Paris

Résumé : Depuis les années 90, un nombre croissant de chercheurs s'intéresse aux aspects mathématiques du traitement d'images. Nous donnerons, dans cet exposé, deux exemples dans le cadre de l'imagerie satellitaire : la restauration d'images où il s'agit d'inverser les dégradations subies par une image lors de l'acquisition, et le stéréoscopie binoculaire où l'on détermine le relief à partir d'un couple d'images.

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Le conférencier : Après une thèse de Doctorat sous la direction d'Yves Meyer à l'Université Paris IX-Dauphine et une habilitation à diriger les recherches à l'Université de Picardie Jules Verne, Sylvain Durand travaille au MAP5 (université Paris-descartes), où il s'intéresse au traitement du signal et de l'image,  à la théorie des ondelettes, aux méthodes variationnelles, à l'optimisation, à la théorie ergodique.

Les réseaux sociaux, par Christophe Prieur (LIAFA)


Les réseaux sociaux, par Christophe Prieur par Sciences_Maths_Paris

Le conférencier : Christophe Prieur est maître de conférence à l'Université Paris-Diderot. Il effectue sa recherche au LIAFA, dans l'équipe Algorithmique distribuée et graphes. Il s'intéresse entre autres aux grands réseaux d'interaction, à la compression de données, à Internet..

Modélisation et simulation du mouvement des glaciers, par Guillaume Jouvet (Université libre de Berlin)


Modélisation et simulation du mouvement des... par Sciences_Maths_Paris

Résumé : La biodiversité contemporaine, autant phénotypique que moléculaire (ADN), est, à l'exception des fossiles, la seule trace de son histoire que nous a léguée le vivant. Reconstruire l'histoire du vivant, c'est déceler la signature qu'ont laissée dans la biodiversité actuelle les processus complexes à l'oeuvre au cours de l'évolution. Nous expliquerons comment les mathématiciens et les biologistes procèdent de concert pour décoder l'empreinte laissée par certains processus évolutifs, à partir de l'élaboration, de l'étude et de l'inférence de modèles mathématiques probabilistes en écologie, en génétique et en évolution.

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Le conférencier : Guillaume Jouvet a effectué tout son cursus jusqu'au master à l'université de Besançon, avant de partir faire sa thèse à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, de 2006 à 2010. Celle-ci concernait la modélisation et la simulation du mouvement des glaciers de montagne. Depuis 2010, il est assistant de recherche à l'université libre de Berlin, où il travaille sur le modélisation et la simulation des calottes polaires marines.

Prédire le passé : mathématiques, hasard et évolution, par Amaury Lambert (LPMA)


Prédire le passé : mathématiques, hasard et... par Sciences_Maths_Paris

Résumé : La biodiversité contemporaine, autant phénotypique que moléculaire (ADN), est, à l'exception des fossiles, la seule trace de son histoire que nous a léguée le vivant. Reconstruire l'histoire du vivant, c'est déceler la signature qu'ont laissée dans la biodiversité actuelle les processus complexes à l'oeuvre au cours de l'évolution. Nous expliquerons comment les mathématiciens et les biologistes procèdent de concert pour décoder l'empreinte laissée par certains processus évolutifs, à partir de l'élaboration, de l'étude et de l'inférence de modèles mathématiques probabilistes en écologie, en génétique et en évolution.

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Le conférencier : Amaury Lambert est professeur de mathématiques à l'Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) et membre du Laboratoire de Probabilités et Modèles Aléatoires, après avoir passé plusieurs années au sein du Laboratoire Ecologie & Evolution, à l'Ecole Normale Supérieure. Il est aujourd'hui responsable d'une équipe interdisciplinaire rassemblant des mathématiciens et des biologistes, au sein du Centre Interdisciplinaire de Recherche en Biologie (Collège de France), nommée SMILE (Stochastic models for the inference of life evolution).

Simulation numérique de la pollution atmosphérique, par Vivien Mallet (INRIA-Clime)


Simulation numérique de la pollution... par Sciences_Maths_Paris

Résumé :  L'air que nous respirons contient d'infimes quantités de particules et de gaz nocifs, appelés polluants atmosphériques. Les polluants atmosphériques sont émis par les activités humaines et naturelles; ils sont ensuite transportés par les vents et transformés lors de réactions chimiques. On représente ces phénomènes dans des modèles de chimie-transport qui permettent de simuler ou prévoir la qualité de l'air. Ces modèles numériques sont utilisés pour évaluer l'exposition des populations à la pollution, anticiper des épisodes de pollution, estimer l'impact de réductions d'émissions, etc. Ces modèles sont cependant incertains, et on cherche à quantifier et à réduire leurs incertitudes. Pour cela, on développe des méthodes mathématiques qui combinent les modèles numériques et les observations (stations au sol, satellite).

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Le conférencier : En 2007, Vivien Mallet a rejoint en tant que chercheur l'Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria). Il travaille sur la quantification des incertitudes de modélisation et sur le couplage entre modèles numériques et données d'observation pour la simulation en environnement. Son travail se décline beaucoup en simulation de la qualité de l'air, de l'échelle urbaine à l'échelle continentale.

Des particules vers la mécanique des fluides, par Diogo Arsenio (IMJ)


Des particules vers la mécanique des fluides... par Sciences_Maths_Paris

Résumé : Dans son sixième problème, énoncé à l'occasion du congrès international des mathématiciens en l'an 1900, David Hilbert demandait une étude axiomatique des principes physiques de la mécanique. Notamment, inspiré par les travaux de Ludwig Boltzmann, il proposait d' "établir et discuter au point de vue mathématique d'une manière complète et rigoureuse les méthodes basées sur l'idée de passage à la limite, et qui de la conception atomique nous conduisent aux lois du mouvement des continua."
Dans cet exposé, nous verrons comment certains systèmes de la mécanique des fluides proviennent de l'équation de Boltzmann, apportant ainsi une réponse partielle au formidable sixième problème de Hilbert.

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Le conférencier : Après une thèse au Courant Institute, Diogo Arsenio a été lauréat en 2009 du programme postdoctoral de la FSMP et a effectué deux ans de postdoctorat au LJLL. Il est actuellement chercheur dans l'équipe d'analyse fonctionnelle de l'IMJ. Il fait partie du projet Etudes mathématiques d'instabilités hydrodynamiques, lauréat Emergence(s) de la Ville de Paris en 2012.

Modélisation de l'alignement dans les sociétés animales (bancs de poissons, nuées d'oiseaux) : limites cinétiques et transitions de phase, par Amic Frouvelle (CEREMADE)


Modélisation de l’alignement dans les sociétés... par Sciences_Maths_Paris

Résumé : On présente un modèle simplifié d’un grand nombre d’individus autopropulsés avec une interaction d’alignement. Lorsque le nombre de particules est très grand, il est utile d’approximer le modèle par une seule équation aux dérivées partielles, c’est la limite cinétique dite « de champ moyen » du modèle initial. En simplifiant encore le modèle, on peut alors étudier plus facilement le comportement en temps long de ce modèle. On obtient alors un phénomène de transition de phase : suivant la valeur d’un paramètre du modèle, les individus peuvent être globalement alignés, ou totalement désordonnés.

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Le conférencier : Après une thèse à Toulouse de 2008 à 2011 sous la direction de Pierre Degond, sur le thème de la modélisation de phénomènes d’agrégation et de morphogénèse dans des sociétés animales, un postdoctorat en Crète en 2011-2012, Amic Frouvelle est, depuis 2012, Maître de Conférences à l’Université Paris Dauphine.

Simulations numériques pour les écoulements géophysiques : tsunamis, inondations, avalanches... , par Emmanuel Audusse (LAGA)


Simulations numériques pour les écoulements... par Sciences_Maths_Paris

Résumé : Les écoulements géophysiques, autrement dit à la surface de la Terre, sont régulièrement au centre de l'actualité, qu'il s'agisse de catastrophes (plus ou moins) naturelles (ruptures de barrage, tsunamis, avalanches, pollution marine...) ou des questions liées aux prévisions météorologiques ou climatiques.
Nous montrerons dans cet exposé comment les mathématiques peuvent aider à comprendre ces phénomènes, notamment à l'aide de simulations numériques réalisées sur ordinateur. Nous décrirons les grandes lignes des approches utilisées et nous présenterons plusieurs exemples d'application.

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Le conférencier : Titulaire d'une thèse effectuée à l'INRIA Paris-Rocquencourt, dans le projet BANG, sous la direction de Benoit Perthame, sur le thème Modélisation hyperbolique et analyse numérique pour les écoulements en eaux peu profondes (soutenue en 2004 à l'UPMC, LJLL), Emmanuel Audusse a effectué un postdoctorat à la Freie Universität Berlin, puis a travaillé dans l'équipe-projet BANG de l'INRIA Paris-Rocquencourt. Il est aujourd'hui maître de conférences au LAGA de l'Université Paris 13 et s'intéresse aux systèmes hyperboliques, aux lois de conservation scalaires, aux volumes finis et aux méthodes numériques associées, à la mécanique des fluides.