Le contrôle quantique, c'est-à-dire le contrôle de processus physico-chimiques par laser, a connu de nombreux développements - tant théoriques qu'expérimentaux - au cours de la dernière décennie. Parallèlement à l'expérimentation, la simulation numérique a contribué de manière significative à la conception de champs lasers efficaces. Nous présentons ici une classe d'algorithmes d'optimisation associée aux fonctionnelles de coût rencontrées en chimie quantique, les schémas monotones. Basés sur des résolutions itératives de l'équation de Schrödinger, ces algorithmes ont la particularité de faire croître de manière monotone les fonctionnelles considérées. D'un point de vue numérique, une discrétisation en temps adaptée a été conçue de manière à préserver cette propriété au niveau du schéma de calcul. La convergence de la suite des champs de contrôle Laser ainsi obtenue est prouvée en utilisant l'inégalité de Lojasiewicz. Enfin, nous présentons une méthode de parallélisation en temps de ces schémas qui permet, lors de premiers tests numériques, de diminuer d'un ordre de grandeur le coût computationnel de l'optimisation, sans pour autant modifier le champs laser limite.
De nombreux travaux d'océanographes ont montré la validité des équations de Saint-Venant pour la description des phénomènes associés aux vagues dans la ``zone de surf''. En particulier, la théorie hyperbolique permet de bien décrire les phénomènes de dissipation d'énergie au travers des fronts d'ondes (chocs). Concernant la simulation numérique de ces phénomènes, certains points restent délicats, en particulier la simulation des phénomènes de découvrement/recouvrement que l'on observe sur la plage. Dans cette optique, un nouveau modèle numérique est présenté ici, associant solveur de Riemann approché de type VFRoe, préservant la positivité, et approche well-balanced pour prendre en compte les termes sources. Une extension vers un schéma well-balanced d'ordre élevé permettant de gérer les fonts découvrants sera introduite, suivie de quelques applications.
Dans cet exposé, nous proposons un modèle visqueux de type Saint-Venant avec une nouvelle force de Coriolis et nous en présentons diverses limites suivant les ordres de grandeur du nombre de Rossby et du nombre de Froude. Nous montrerons, plus précisemment, que l'extension au cas bidimensionnel des résultats unidimensionnels de [J.--F. Gerbeau, B. Perthame. Discrete Continuous Dynamical Systems, (2001)] en incluant la force de Coriolis nécessite d'inclure des termes nouveaux dépendant du cosinus de la latitude au sein des équations de Saint-Venant visqueux. On donnera ensuite les limites de type équations quasi- géostrophiques et équations des lacs correspondantes et nous finirons avec quelques propriétés mathématiques des modèles ainsi obtenus.
Mettre en place une plaforme numérique performante, portable, modulable et conviviale est l'un des objectifs de l'association IBPSA dirigée en France par Etienne Wurtz (DR CNRS, Institut Nationale de l'Energie Solaire). Cette journée a pour but de mettre en lumière divers axes de recherche nécessaires à la mise en place de cette plateforme numérique et faisant appel à la modélisation, à l'étude mathématique théorique et numérique des systèmes obtenus : phénomènes multi-échelles, décomposition de domaines, identification de paramètres, optimisation en sont quelques exemples. La proximité de l'INES avec le Laboratoire de mathématiques de l'Université de Savoie ainsi que la proximité du laboratoire Trèfle avec le laboratoire de Mathématiques de Bordeaux a motivé l'organisation de cette journée entre les deux régions : Aquitaine et Rhône-Alpes. Quelques représentants de Grenoble (LMC-IMAG) et de Lyon1 (Institut Camille Jordan) seront également présents. La page web de la journee INES/LAMA est : http://www.lama.univ-savoie.fr/Journee-LAMA-INES/
JERA (Journées EDP Rhone Alpes) A Saint-Etienne
L'équation de Benjamin-Ono décrit la propagation d'ondes longues uni-directionnelles se propageant à l'interface entre deux fluides incompressibles non visqueux. Après avoir expliqué les motivations physiques de ce modèle, on s'intéressera aux divers approches développées pour résoudre le problème de Cauchy associé.
L'effet de la structure discrète d'un milieu a petite échelle sur les ondes non linéaires qui s'y propagent est pris en compte dans un nombre croissant de modèles. Un effet du a la discrétisation peut etre le piegeage d'oscillations non linéaires autour de quelques sites d'un réseau. Un cadre mathématique pour mieux comprendre ce phénomène est l'étude des ``breathers'' (oscillations périodiques en temps et spatialement localisées) dans des réseaux d'oscillateurs non linéaires couplés. Nous examinons ce problème pour le modèle de Fermi-Pasta-Ulam, qui consiste en une chaine (ici infinie) de particules en interaction non linéaire, le couplage étant limité aux deux premiers voisins. L'existence de breathers dans ce système a ete suggerée il y a une trentaine d'années par Tsurui, en se ramenant (à partir de développements multi-echelles formels) à une équation de Schroedinger non lineéire en dimension 1. Mais cette approximation correspond-elle a des solutions exactes ? Nous verrons que cette question conduit à étudier des itérations d'applications en dimension infinie, dont la partie linéaire est un opérateur non borné, mais dont la dynamique locale est de dimension finie grace a de bonnes proprietes spectrales.
On étudie les deux limites dans le systèmme de Born- Infeld, ou le paramètre est interpreté comme le champ électrique maximal dans la théorie électromagnétique et le paramètre nul correspond à la théorie des cordes. Les deux limites sont décrites par les équations de Maxwell classiques et le système MHD sans pression. On donne les relations entre ces limites et les limites des champs forts et faibles de Brenier. Enfin, on justifie ces limites pour les solutions entropiques dans L∞ en une dimension d’espace, en utilisant des arguments de compacité et des techniques à des systèmes Lagrangiens linéaires.
On fera le point sur les travaux récents, concernant l'équation de Boltzmann dans le cas homogène et avec des noyaux singuliers. On s'intéressera en particulier au problème de la régularité des solutions.
Les matériaux ferromagnétiques sont des aimants permanents. Ce type d'objets intervient dans de nombreuses applications (des télécommunications à l'enregistrement magnétique). Pour modéliser leur comportement, on utilise la théorie du micromagnétisme introduite par W.-F. Brown dans les années 60. Dans cet exposé, nous présenterons des résultats théoriques sur les propriétés des solutions des modèles du micromagnétisme ainsi qu'une chaîne de calcul permettant de comparer résultats expérimentaux et simulations numériques.
We begin to recall that usually parabolic equations kill too high perturbations present in initial datas. Then we study interactions with high frequency oscillations and very small viscosity, especially the critical case when the viscosity coefficient is the square of the oscillation wavelength.
On s'intéresse à une équation de Boltzmann régissant l'évolution de particules interagissant suivant des collisions inélastiques. On établit des propriétés de stabilité des solutions, ainsi que de convergence vers certains profils asymptotiques. Pour cela on utilise des techniques liées au transport optimal de mesures.
L'effet Raman est un phénomene nonlinéaire qui apparait lorsqu'un laser est envoyé dans un plasma. On observe la naissance d'une onde électromagnetique retrodiffusée qui provoque une baisse d'intensité de l'onde laser incidente. Ce phenomène est décrit par un système de Zakharov généralisé. Le but de l 'exposé est de preéenter ce système, d 'en étudier le problème de Cauchy et de montrer des simulations numériques qui rendent compte de l'effet Raman.