Systèmes dynamiques et équations différentielles

Une masselotte accrochée à un ressort, un pendule, ou un circuit électrique connectant condensateur et bobine, constituent des exemples de systèmes dynamiques bien connus, car étudiés au lycée. Mais les exemples abondent tout autant en chimie, en biologie ou en économie.

Cliquez sur l’image pour accéder à l’article agrémenté d’un visualiseur de croissance exponentielle interactif.

Le piano mathématicien

Comme de nombreux phénomènes physiques, le fonctionnement d’un piano peut être modélisé grâce aux mathématiques. Mais le modèle obtenu permet aussi d’aller plus loin, de rêver de pianos impossibles ou d’imaginer des sons nouveaux. La recherche offre ainsi au compositeur un formidable champ d’exploration et de création.

Cliquez sur l’image pour avoir accès à l’article.

Optimisation : quand le mieux n’est pas l’ennemi du bien

Petits villages perdus au milieu du désert d’Atacama, au Chili. Une éolienne, des panneaux solaires et un générateur diesel permettent de survivre dans cet environnement hostile. Mais ici, « faire au mieux » prend tout son sens : pour être certain de consommer intelligemment, l’optimisation aide ces « microgrids » à valider leur schéma de fonctionnement. Et ce n’est qu’une des applications en énergie de cette discipline des mathématiques. Chercher la meilleure décision en fonction de contraintes s’applique aussi dans la production, avec l’amélioration d’un bioréacteur où des bactéries digèrent des algues pour produire du gaz. Mais aussi pour la nage de micro organismes qui ont besoin d’économiser leur énergie pour circuler dans notre corps.

Conférence de Pierre Martinon.