Groupe de travail des doctorants

Le déplacement de micro-organismes dans des fluides biologiques est un problème d’interaction fluide-structure, qui peut se modéliser mathématiquement par un système d’équations aux dérivées partielles. La spécificité de ces structures biologiques est d’être capables de se déformer d’elles-mêmes, grâce à des moteurs internes. Néanmoins, nous verrons que toutes les déformations ne sont pas efficaces, notamment à cause du caractère visqueux des fluides biologiques. L’exposé fera un tour d’horizon de l’interaction fluide-structure à bas nombre de Reynolds, de la modélisation des structures actives, ainsi que de la résolution numérique du problème.

L’étude de l’évitabilité de certains schémas en combinatoire des mots est un champ de recherche qui remonte au début du siècle dernier avec les travaux d’Axel Thue. En 2011, un article de J. Cassaigne, J. D. Currie, L. Schaeffer et J. Shallit montrait qu’il était possible, en utilisant un alphabet de 4 chiffres, de construire un mot infini qui évite les cubes additifs. Autrement dit on ne peut pas trouver dans ce mot trois blocs consécutifs de mêmes tailles et de mêmes sommes de chiffres. Au delà de ce résultat, l’étude de la structure de cette preuve permet d’étendre le travail effectué par Cassaigne et al. et d’émettre plusieurs conjectures sur les mots évitant les cubes additifs. Le cas resté non-résolu à l’heure actuelle est celui des carrés additifs pour lequel certaines pistes peuvent être explorées.

Cet exposé sera un nano-cours sur les groupes de Coxeter. Je commencerai par définir ces genres de groupes.
Ensuite, j’énoncerai les premières propriétés des groupes de Coxeter et leur théorème de caractérisation.
Je terminerai par la définition d’une matrice et d’un graphe de Coxeter et si je temps le permet, j’énoncerais un théorème de classification.

Le retournement de sous-mot est une méthode combinatoire, introduite par Patrick Dehornoy en 1992, pour étudier des monoïdes définis par une présentation, un exemple bien connu de tels monoïdes est le monoïde de tresses. Dans une première partie, je définirai des notions naturelles de divisibilité sur les monoïdes. Ensuite, dans une deuxième, je présenterai la méthode de retournement de sous-mot, en particulier, son utilité pour calculer des ppcm, des pgcd, résoudre le problème de mot… Pour finir, dans une troisième partie, j’appliquerai cette méthode sur des exemples de monoïdes définis par une présentation.

Dans une première partie, je vous présenterai le modèle HMF Poisson
(Hamiltonian mean field model) et expliquerai dans quel contexte il
apparaît. Je définirai ensuite la notion de stabilité orbitale. Puis dans
un second temps, je démontrerai la stabilité orbitale des états
stationnaires qui sont solutions d’un problème de minimisation à une
contrainte. Pour finir, j’expliquerai comment il est possible de démontrer
la stabilité orbitale d’une classe plus grande d’états stationnaires.

A tout groupe de type fini, on peut associer un graphe, appelé graphe de Cayley. De cette façon, le groupe devient un espace métrique sur lequel il est possible de se promener. Dans cet exposé, on va s’intéresser aux liens entre marche
aléatoire sur ce graphe et propriétés (géo)métriques et algébriques du
groupe en question. On parlera d’un théorème de Polya, de géométrie à grande échelle et du paradoxe de Banach-Tarski, avec plein d’exemples : des groupes libres aux groupes abéliens en passant par les groupes d’allumeurs de réverbères.

Ces travaux, à la fois théoriques et numériques, portent sur la mise au point d’une méthode de calcul
rapide des effets des explosions aériennes en géométrie complexe. On se base pour cela sur des modèles
hyperboliques simplifiés de propagation d’ondes de choc du type Geometrical Shock Dynamics (GSD) et
Cinématique, où seul le front incident est modélisé (passage du 3D/5 équations pour les équations d’Euler au
2D/2 équations). L’analyse du problème de Riemann fait apparaitre une absence de solution pour le problème
de la diffraction d’un choc faible sur un coin convexe. Nous levons cette limitation au travers d’une extension
ad-hoc du modèle. L’effet de souffle consécutif à une explosion ponctuelle est ensuite introduit à partir d’une
loi pression/distance basée sur les résultats de simulations des équations d’Euler avec détonique. Un
algorithme lagrangien conservatif de suivi de front est développé en 2D. Des tests numériques montrent que
ce nouveau modèle se compare très favorablement à l’expérience, avec une réduction importante du temps
de calcul.

Le but de l’exposé est d’expliquer ce qu’est un groupe algébrique. L’exposé se veut accessible aux non-algébristes. Je commencerai par définir la topologie de Zariski sur un espace vectoriel, les variétés affines et les groupes algébriques. Je donnerai ensuite quelques exemples de ces objets et quelques propriétés. Si le temps le permet, je donnerai quelques exemples de variétés projectives qui interviennent dans le contexte des groupes algébriques réductifs (notamment les variétés de Schubert).

Le préconditionnement est couramment utilisé pour réduire l’effet des erreur numériques pour la résolution de systèmes linéaires.
Dans cet exposé nous proposons de l’utiliser pour stabiliser des schémas de résolution d’EDP paraboliques à l’aide de schémas type RSS.
Des applications de ce schémas sont données pour la résolution d’équations issues de la mécaniques des fluides (Équation de Navier-Stokes) mais aussi des équations utilisées en traitement des images (équations d’Allen-Cahn et Cahn-Hilliard).