Colloquium

Both conjugacy classes of nilpotent matrices (of size $n$) and
irreducible representations of the symmetric group $S_n$ are indexed
by partitions of $n$. For any complex reductive group, there is a
(finite) collection of conjugacy classes of nilpotent Lie algebra
elements, and a (finite) set of irreducible Weyl group
representations, both enumerated by the 1950s. One might therefore
hope for a relationship between these finite sets. I’ll first explain
Springer’s (somewhat complicated) description of such a relationship,
and then Lusztig’s identification of a {\em bijection} between what he
called {\em special} Weyl group representations and {\em special}
nilpotent orbits.

I’ll explain how these ideas arise in the representation theory of
real reductive groups, and what light that might shed on Lusztig’s
definition of special.

Titre : Processus de Galton-Watson renforcés

Résumé : Après une brève introduction à la notion de renforcement pour les processus aléatoires, nous nous intéresserons aux processus de branchement, vus comme des modèles de base d’évolution de populations.

Dans un processus de Galton-Watson classique, les individus se reproduisent indépendamment les uns des autres et selon une loi de reproduction fixe $\nu$. La version renforcée dépend d’un paramètre mémoire $q\in(0,1)$. Le nombre d’enfants d’un individu typique est alors soit, avec probabilité $q$, le même que celui d’un de ses ancêtres tiré au hasard, soit avec probabilité complémentaire $1-q$, est donné par un tirage indépendant de loi $\nu$. On s’intéressera à la moyenne de la taille de la population à une grande génération. L’approche fait intervenir des arguments combinatoires, une équation différentielle non linéaire remarquable, et l’analyse des singularités; elle doit beaucoup aux travaux de Flajolet et co-auteurs.

L’exposé repose sur des travaux communs avec Bastien Mallein (Toulouse).

Titre : Inégalités isopérimétriques et valeurs propres

Résumé :

Dans cet exposé nous présenterons des résultats classiques et d’autres qui le sont moins sur les inégalités isopérimétriques mettant en jeu les petites valeurs propres du Laplacien. Il s’agit d’un sujet liant la géométrie (spectrale), l’analyse et les équations aux dérivées partielles. Plus précisément, il s’agit de trouver des inégalités optimales pour les valeurs propres $\lambda_1,\lambda_2,\ldots$ du Laplacien (avec diverses conditions au bord) sous des contraintes géométriques, le plus souvent à volume donné. Nous évoquerons également quelques problèmes ouverts dont l’énoncé est particulièrement simple mais qui résistent depuis de nombreuses années.

Titre : Singular stochastic partial differential equations: more geometry and less combinatorics

Résumé :

Singular stochastic partial differential equations are those stochastic PDE in which the noise is so rough that the nonlinearity requires a renormalization. The guiding principle of renormalization is to preserve as many symmetries of the solution manifold as possible. We follow the approach of mathematical physics, and of Hairer’s regularity structures, which however we re-interpret as providing an informal parameterization of the infinite-dimensional nonlinear solution manifold.

We systematically follow this more geometric/analytic than combinatorial point-of-view: Instead of appealing to an expansion indexed by trees, we consider all partial derivatives w. r. t. the “constitutive” function defining the nonlinearity. Instead of a Gaussian calculus guided by Feynman diagrams arising from pairing nodes of two trees, we consider derivatives w. r. t. the noise, i. e. Malliavin derivatives. We interpret the Malliavin derivative of the parameterization as an approximate tangent vector to the solution manifold, which yields a sparse representation in terms of the parameterization itself, and paves the way for its stochastic estimate. Ultimately, this gives a characterization of the solution manifold that is oblivious to the divergent counter terms.

This is work with L. Broux, P. Linares, M. Tempelmayr, and P. Tsatsoulis, based on work with J. Sauer, S. Smith, and H. Weber.

Titre : Tours en mouvement : un mathématicien amateur à la fin du XIXe siècle

Résumé : Henri Delannoy (1833-1915), ancien intendant militaire, correspondant d’Edouard Lucas et d’Eugène Catalan, s’est intéressé aux déplacements des tours et des reines sur des échiquiers et à leurs applications à la combinatoire et aux probabilités. Ses recherches, redécouvertes par Sylviane Schwer et Cyril Banderier en particulier, sont un lieu d’observation privilégié sur la société mathématique française de la fin du XIXe siècle, la place des amateurs, les modes de diffusion de leurs travaux et leurs relations parfois conflictuelles avec le monde universitaire et l’Académie des sciences. L’exposé les présentera dans ces différents contextes.

Titre : Stochastic quantization of Yang-Mills

Résumé : We report on recent progress on the problem of building a stochastic process that admits the (hypothetical in 3D) Yang-Mills measure as its invariant measure. One interesting feature of our construction is that it preserves gauge-covariance in the limit even though it is broken by our UV regularisation. This is based on joint work with Ajay Chandra, Ilya Chevyrev, and Hao Shen. Note that the talk will not require any a priori knowledge of the objects / concepts mentioned here.

Titre : Diffusion de sphères dans un milieu aléatoire et le phénomène de déplétion qui en résulte. Ou encore: comment les beignets s’agitent-ils dans une friteuse ?

Résumé : Nous considérons une dynamique spatiale de sphères dures s’entrechoquant avec les petites particules du milieu dans lequel elles se meuvent. Un phénomène surprenant – connu en physico-chimie comme une déplétion – apparait: le milieu ambiant induit une attraction à courte portée entre les sphères dures. Quand la densité du milieu augmente, les sphères ont alors tendance à former un certain type d’amas. Lesquels?

Le but de cet exposé est de montrer comment une dynamique probabiliste permet d’approcher le problème classique (et difficile) suivant de géométrie discrète:
identifier les empilements dans Rd de n sphères identiques qui maximisent le nombre de leurs points de contact.
Nous expliquerons les modèles aléatoires en jeu et illustrerons notre propos par de nombreux croquis et par des simulations.

Les résultats présentés sont le fruit d’une collaboration avec Myriam Fradon (Lille), Julian Kern et Alexander Zass (Berlin).

Titre : Analyse semi-classique et correspondance classique-quantique

Résumé : Dans cet exposé on parlera d’analyse semi-classique, revisitant les fondamentaux et décrivant quelques problématiques et développements plus actuels.

Titre : Free Probability, Random Matrices, and Non-Commutative Rational Functions

Résumé : In free probability we want to understand the distribution of functions in non-commuting variables. I will explain what this means and what we actually calculate. In particular, the variables will typically be random matrices or operators on Hilbert spaces and a prominent class of functions will be given by non-commutative rational functions.

For this talk, no prior knowledge on operator algebras or random matrices or free probability is assumed.