ANNÉE 2014-2015

En octobre 1914, le jeune mathématicien René Gateaux est tué à la tête d'une section de mitrailleuses en Artois. Il avait 25 ans et n'avait laissé que quelques esquisses de ce qui devait devenir sa thèse. Il eut cependant la chance posthume d'avoir été pendant sa brève vie scientifique proche de mathématiciens importants de son temps tels Jacques Hadamard et surtout Vito Volterra. Pour honorer sa mémoire, ces derniers conseillèrent à Paul Lévy en 1919 de regarder de près ce que René Gateaux avait fait en analyse fonctionnelle. Ce fait […]

Il y a trente ans les ordinateurs faisaient irruption dans les mathématiques avec la célèbre preuve du théorème des quatre couleurs par Appel et Haken. Au départ limité au simple calcul, leur rôle s'élargit maintenant à des raisonnements dont la complexité dépasse les capacités de la plupart des humains, comme la preuve de la classification des groupes simples finis. Nous venons d'en formaliser la première étape importante, le théorème de Feit-Thompson, à l'aide d'un éventail de méthodes et techniques qui vont de la logique formelle au génie logiciel.

 Les codes linéaires correcteurs d'erreurs sont des outils mathématiques utilisés dans l'industrie numérique pour corriger les erreurs de transmission. À un code est naturellement associé un élément de Z, appelé polynôme des poids. À une forme quadratique entière est associée sa fonction thêta, fonction spéciale définie sur le demi-plan de Poincaré. Si la forme quadratique est unimodulaire et paire, sa fonction thêta est une forme modulaire.  Après avoir présenté les codes et leurs polynômes (il s'agit de mathématiques relativement récentes mais élémentaires), puis les formes quadratiques et leurs fonctions thêta (il […]

Il est bien connu que pour un opérateur auto-adjoint $P$, sur un Hilbert $H$, la résolvante, $(P-tau)^{-1}$ est bornée en norme sur $H$ par l'inverse de la distance du paramètre spectral $tau$ au spectre, $d( tau, sigma(P)) ^{-1} $. Cette estimation devient fausse dès que l'opérateur n'est plus auto-adjoint. L'objet de l'exposé sera de présenter quelques exemples naturels de tels opérateurs et de montrer comment des méthodes classiques d'analyse (estimations de propagation ou de Carleman en particulier) permettent de prouver des estimations de résolvantes pour de tels opérateurs. Enfin, on […]

On illustrera quelques principes et approches de combinatoire énumérative, en se concentrant sur les objets classiques que sont les cartes planaires. On les rencontre aussi bien en informatique (géométrie algorithmique) qu'en mathématiques (probabilités ; algèbre) et en physique théorique (gravitation quantique).On verra passer de belles formules d'énumération, des dévissages récursifs, des bijections, des séries formelles, et quelques cartes aléatoires.

L'intégrabilité est une propriété des systèmes physiques avec un nombre suffisant de symétries, qui implique l'existence de lois de conservation, et permet souvent des solutions exactes et élégantes, avec des relations profondes à l'algèbre et la géométrie. Les problèmes posés peuvent se reformuler en termes purement combinatoires ou probabilistes, car liés à l'énumération pondérée de configurations explicites.Nous proposons ici une promenade dans le monde de cette combinatoire intégrable, offrant un point de vue sur les multiples facettes de l'intégrabilité: énumération des triangulations Lorentziennes, des cartes planaires, des matrices à signe […]

Le théorème de Ramsey affirme que si on colorie toutes les parties de taille k d'un ensemble dénombrable en un nombre fini de couleurs il y aura toujours un ensemble infini dont toutes les parties de taille k ont la même couleur. Ce théorème a inspiré toute une série de résultats du même genre -- si on coupe un gros objet en un nombre fini de morceaux il y aura toujours une grosse partie où on trouve de la structure -- qui ont trouvé des applications dans plusieurs domaines des […]

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Les conjectures de Weil, énoncées à la fin des années 1940, constituèrent l'une des motivations principales pour le travail de Grothendieck en géométrie algébrique dans les années 1950 et 1960. Ces conjectures relient des objets mathématiques vivant dans des mondes a priori très lointains: d'un côté, les nombres de solutions d'équations polynomiales dans les corps finis, et de l'autre, les invariants topologiques associés à certains objets géométriques (courbes, surfaces, variétés topologiques). Cet exposé visera à introduire les concepts en jeu et à expliquer la formulation des conjectures de Weil.

Il existe de nombreuses constructions explicites de suites de nombres rationnels qui convergent plus ou moins vite vers l'une ou l'autre des constantes classiques en mathématiques, telles que pi, exp(1), les valeurs de la fonctions zêta de Riemann aux entiers, la constante d'Euler ou les valeurs de la fonction Gamma d'Euler. Il s'avère beaucoup plus difficile de construire des suites d'approximations diophantiennes, c'est-à-dire des suites de nombres rationnels qui permettent de démontrer l'irrationalité de ces nombres. Je présenterai quelques méthodes permettant de le faire pour certains d'entre eux.

En neuroscience, une des questions fondamentales est de comprendre dans quelle mesure les neurones se comportent de manière indépendante ou non. En effet, dans cette dépendance et dans la forme de cette dépendance se cache potentiellement selon certains biologistes une partie du code neural, c'est-à-dire la manière dont sont encodés les stimulus extérieurs, la reconnaissance, etc. Je présenterai sur plusieurs exemples concrets quelles sont les méthodes statistiques possibles de détection/estimation de la dépendance et dans quelle mesure nous sommes proches de la notion biologique de connectivité fonctionnelle. Les modèles sous-jacents […]

La gravité de Liouville 2d est une théorie continue des surfaces aléatoires introduite par le physicien Polyakov en 1981. Cette théorie peut être vue comme l'analogue bidimensionnel de l'intégrale de chemin (unidimensionnelle) de Feynman introduite dans le cadre de la mécanique quantique. Récemment cette théorie a connu un développement important dans le cadre de la théorie des probabilités et j'essaierai d'expliquer dans cet exposé les enjeux associés: lien conjecturel entre cette théorie et les grandes cartes planaires (gravité discrète), lien entre la théorie et l'uniformisation classique des surfaces de Riemann […]