Kwantik !

“Les applications innovantes du jeu vidéo se développent en Midi-Pyrénées”

JF Haït — 2010-09-06T12:56:11Z

Jean-Pierre Jessel dirige l'équipe “Vortex” à l'Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), qui se consacre à l'amélioration des jeux vidéos et à leurs applications professionnelles.

En quoi consistent vos travaux dans le domaine du jeu vidéo ?

Nous cherchons à rendre plus réaliste le comportement des créatures des mondes virtuels grâce à des algorithmes d'intelligence artificielle. Nous travaillons aussi sur la 3D, qui a fait des progrès spectaculaires en dix ans. Mais il demeure des objets très difficiles à représenter, en particulier quand il sont animés en temps réel. C'est le cas par exemple des plantes.

Dans le domaine des « jeux sérieux », nous travaillons sur la scénarisation. Il s'agit de décrire l'ensemble des actions d'un joueur et ses interactions possibles avec les autres personnages et l'environnement du jeu, tout au long de son parcours. Quant à la “réalité augmentée”, l'une des difficultés que nous rencontrons est de déterminer en temps-réel la position des objets sur lesquels on veut intégrer et associer des images.

Réalité virtuelle, augmentée, « jeux sérieux » ou « serious games »… De quoi parle t-on ?

La réalité virtuelle, c'est une expérience interactive où l'utilisateur perçoit des objets et des phénomènes simulés et peut interagir avec comme s'ils étaient réels. La réalité augmentée est un système dans lequel des objets virtuels coexistent, à l'écran, avec des images du monde réel. Quant aux “serious games”, ou “jeux sérieux”, il s'agit d'utiliser les techniques des jeux vidéos pour transmettre un contenu pédagogique (éducation, formation) ou informatif (publicité, politique, …)

Êtes-vous sollicités sur des projets publics ou privés ?

Nous constatons une demande et un développement important des applications innovantes du jeu vidéo dans la région Midi-Pyrénées. Et nous sommes dans ce contexte de plus en plus sollicités. Je citerai d'abord le travail effectué par Damien Djaouti au sein de la société toulousaine Oktal, dans le cadre de sa thèse sous convention CIFRE. Cette société est bien connue pour ses simulateurs 3D dédiés aux filières du transport.

Notre étudiant se base sur la plateforme technologique de l'entreprise pour développer une formation, sous forme de jeu, à une conduite plus économe en carburant donc moins polluante. Damien Djaouti travaille aussi pour la mairie de Blagnac et la société d'économie mixte qui gère le quartier “Andromède”. Il développe des jeux “de rôle” qui ont pour objectif de sensibiliser aux enjeux écologiques de cet éco-quartier très novateur.

Il y a un autre projet avec le Muséum de Toulouse, qui veut tirer profit des dernières avancées de l'imagerie 3D et de la réalité augmentée pour donner à voir par exemple des pièces qui ne sont pas exposées, ou des espaces non accessibles. Nous travaillons également avec Airbus, ainsi que ses prestataires, qui développent des jeux destinés à la formation des opérateurs de maintenance des compagnies aériennes. Nous sommes enfin impliqués dans le projet “Mecagenius” de formation au montage de pièces mécaniques dans l'aéronautique. (*)

Vos recherches ont-elles été valorisées dans le monde économique ?

Dans la 3D, l'une de nos plus belles réussites est la start-up FittingBox, qui propose un outil d'essayage de lunettes sur Internet. Nous avions également été présents au démarrage d'Onesia, qui proposait une plateforme de production 3D temps-réel mais qui a malheureusement cessé son activité. Citons également Instinct Maker, créée par deux anciens de l'IRIT, dans le domaine des mondes virtuels.

Plus généralement, les interactions entre la recherche et l'industrie du jeu vidéo, ainsi que celle du cinéma, vont croissant. L'IRIT s'est bien positionné dans ce contexte.

Propos recueillis par Frédéric Dessort, pour KwantiK !

(*) Mécagénius est un projet retenu dans le cadre du grand appel à projets de jeux sérieux lancé en 2009 par la secrétaire d'Etat à l'économie numérique Nathalie Kosciusko-Morizet. L'IRIT est également associé au projet “Gambits” de jeu sérieux destiné à la formation dans le domaine de la sécurité maritime.

Jean-Pierre Jessel est responsable de l'équipe Vortex à l'IRIT. Crédit photo : Patrick Dumas pour KwantiK !

Audiogaming : le son des jeux vidéo aussi réaliste que l'image

JF Haït — 2010-09-06T10:57:18Z

La start-up toulousaine s'est fait une spécialité du son en temps réel. Sa cible : les jeux vidéo grand public mais aussi le marché grandissant des « jeux sérieux » et des simulateurs. Plusieurs recrutements sont prévus en 2010 et 2011.

« L'image de synthèse d'un jeu est recalculée en temps réel ce qui la rend particulièrement réaliste. Le son, en revanche, est statique, il est puisé dans une bibliothèque de sons pré-enregistrés. Or, il existe des technologies audio qui peuvent le rendre dynamique… » Tel était le constat fait par Amaury La Burthe alors qu'il était employé par le géant Ubisoft au design sonore de ses jeux.

Passé par l'IRCAM - l'Institut de recherche et de coordination acoustique/musique et temple de la musique contemporaine - puis par le laboratoire Sony CSL, deux centres de recherche consacrés à l'audio, ce passionné de son de 35 ans crée Audiogaming à Toulouse début 2009. Objectif : fabriquer du son qui change en temps réel, en fonction par exemple des mouvements du personnage d'un jeu et de l'environnement dans lequel il se trouve.

La jeune société, entrée dans l'Incubateur Midi-Pyrénées début 2010, a développé son propre « moteur », un programme informatique capable de rendre le son dynamique. Une interface supplémentaire permet au programmeur de ne jouer que sur les paramètres qui l'intéressent. Pour une folle course de voitures, ce sera le son de l'accélération, du freinage, du dérapage… Quant au chevalier du jeu de fantasy, on pourra par exemple moduler le souffle de son épée qui fend l'air, et même donner à ce souffle une « couleur sonore » différente en fonction de l'ambiance du jeu.

Séduire les grands studios

Un jeu que de plus en plus, le joueur pilotera par ses mouvements détectés par des capteurs. C'est déjà le cas avec la console Wii de Nintendo, ce sera dans les prochaines semaines au tour de la PS3 de Sony et de la Xbox 360 de Microsoft. Surfant sur cette vague, Audiogaming vient de mettre sa solution « AudioGesture » sur le marché : elle permet de synthétiser le son en fonction des gestes que fait le joueur. « Il fonctionne sur console et sur PC, et nous préparons une version pour l'iPhone d'Apple », précise Amaury La Burthe. Avec l'ambition d'inciter très rapidement les grands studios à l'adopter, pour se donner ainsi un maximum de visibilité.

Par ailleurs, une cinquantaine de sons sont aujourd'hui disponibles dans le catalogue, et Audiogaming fait du sur-mesure à la demande. Mais le système universel, capable à partir de n'importe quel son enregistré dans la nature, de le rendre « jouable », est un objectif encore lointain. « Il est particulièrement difficile, par exemple, de synthétiser la voix humaine, au réalisme de laquelle notre oreille est très sensible. Il y a de la recherche sur ce sujet. Mais ce n'est pas notre domaine ».

Audiogaming se positionne sur tous les autres sons et regarde du côté des jeux, mais aussi des « jeux sérieux » et autres simulateurs. « Nous pouvons proposer une grande finesse pour les simulateurs de vol, alors qu'aujourd'hui, le son des moteurs ou de l'air à l'extérieur de l'appareil est assez basique », explique le jeune chef d'entreprise.

Des recrutements en 2010 et 2011

Un esprit d'innovation qui a a valu à Audiogaming d'être lauréat en 2009 et 2010 du Concours national d'aide à la création d'entreprise de technologie innovante, organisé par le ministère de la recherche et mis en œuvre par Oséo. « Ce prix est doté d'une aide financière très appréciable, qui prouve que le projet est crédible sur le plan de l'innovation mais aussi sur le plan commercial. Nous allons amorcer la pompe », se félicite Amaury Laburthe. Résultat : un recrutement prévu cet automne, d'un post-doctorant spécialiste de l'audio, car Audiogaming, si elle n'est pas directement issue d'un laboratoire, garde des liens forts avec la recherche. Quant au plan de croissance, il prévoit un effectif de six personnes à la mi-2011 et une dizaine début 2012.

Pour la jeune société, il reste désormais à se faire un nom. « Toulouse n'est pas synonyme de jeu vidéo. Ce secteur est plus important à Montpellier ou Lyon. Mais du fait de notre spécialisation sur le son, ce n'est pas un handicap. Nous avons vocation à nous faire connaître partout dans le monde ».

Jean-François Haït, pour KwantiK !

Amaury La Burthe est le créateur d'Audiogaming. La jeune société est actuellement hébergée par l'Incubateur Midi-Pyrénées, qui accompagne les start-ups régionales (quelques unes de celles qui sont sorties de l'incubateur figurent sur le mur). Crédit photo : Jean-François Haït, pour KwantiK !

Pollution de l'eau par les médicaments : l'épuration testée à Toulouse

JF Haït — 2010-08-30T17:45:00Z

Le Laboratoire de génie chimique de Toulouse travaille sur l'élimination des résidus de médicaments présents dans les eaux usées des hôpitaux. Un prototype d'épuration sera installé à partir du mois d'octobre à l'hôpital Purpan et au centre de traitement du cancer Claudius-Regaud.

Une proportion non négligeable des quantités de médicaments que nous ingérons n'est pas utilisée par notre organisme. Résultat : antibiotiques, hormones, anti-inflammatoires… se retrouvent, par excrétion, dans les eaux usées domestiques et celles des hôpitaux. En quelle quantité ? Présentent-ils un danger ?

« On en est encore au constat. Peu d'études ont été faites, et les cas où ils ont été détectés dans l'eau potable sont très rares. Mais un impact sur la santé est possible, et des tests de toxicité sur l'environnement ont été faits en laboratoire » souligne Claire Joannis-Cassan. Chercheuse au Laboratoire de génie chimique (LGC) de Toulouse, elle mène actuellement le projet « BioMedBoue » (*), financé par l'Agence nationale de la recherche (ANR). Il vise à terme à épurer plus efficacement les eaux usées d'une catégorie particulière de médicaments : les anticancéreux.

Les anticancéreux : peu abondants mais très toxiques

« En Europe, leur consommation augmente de près de 10% par an. Certes, ils ne représentent que 3% des médicaments retrouvés dans l'eau. Mais ils sont très toxiques, et on ne sait pas s'ils se combinent avec d'autres molécules, que ce soient les médicaments ou les détergents utilisés dans les hôpitaux », explique la jeune chercheuse.

Les stations d'épuration classiques ne permettent pas toujours d'éliminer efficacement les médicaments, car le temps de contact entre les « boues », c'est-à-dire des agrégats de bactéries qui assurent le travail d'épuration, et les molécules de médicament n'est pas assez long.

La solution, étudiée au LGC, c'est le bioréacteur à membrane. Percée de minuscules pores, celle-ci retient les boues et laisse passer les petites molécules dans l'eau qui peut être réinjectée dans le circuit. Résultat au bout de 48 heures : le taux de molécules d'anticancéreux rejeté diminue de 75%.

Mais les molécules de médicament sont-elles dégradées, ou simplement absorbées ? La différence est de taille, car il faudra ensuite éliminer les boues, ce qui peut se faire par épandage. Le projet BioMedboue, qui s'étale de 2009 à 2011, vise à répondre à cette question. Il implique notamment la mise au point de méthodes de détection particulièrement fines de ces molécules, dont l'analyse est aujourd'hui très difficile.

Un prototype de 1m3 testé sur quatre ans

Principe de précaution oblige, les résultats de projets comme BioMedboue n'ont pas été attendus pour démarrer une expérimentation. Le LGC mène le projet Panacee, également financé par l'ANR et labellisé par les pôles de compétitivité Cancer-bio-santé et Eau. Il consiste à améliorer le procédé de bioréacteur à membrane. Il concerne les anticancéreux, mais aussi d'autres molécules, comme les antibiotiques et les détergents.

A partir du mois d'octobre, et pour une durée de quatre ans, un prototype sera testé sur les sites de l'hôpital Purpan au CHU, et au centre Claudius-Regaud.

« Avec sa capacité de 1m3, ce bioréacteur permettra de traiter l'équivalent des rejets quotidiens de cinq lits, précise Claire Albasi, co-responsable du département Bioprocédés et systèmes microbiens (BioSYM) au LGC. Et pour affiner encore l'épuration, nous mettrons en œuvre sur les effluents traités d'autres techniques, comme par exemple l'oxydation ».

A noter que pour l'élimination des résidus de médicaments, il existe d'autres approches que le bioréacteur à membranes, comme le lagunage des effluents avec des plantes épuratives. A terme, les établissements hospitaliers devront choisir la meilleure solution. Car les exigences de plus en plus strictes liées à la qualité de l'eau, notamment au plan européen, devraient les contraindre à se doter de systèmes d'épuration adaptés à leurs rejets.

Jean-François Haït, pour KwantiK !

(*) Le projet BioMedBoue est mené en partenariat avec le Laboratoire de chimie agroindustrielle (INRA-Université de Toulouse) et le Laboratoire de biotechnologie de l'environnement (INRA Narbonne)

Pour aller plus loin

Le rapport "Médicaments et environnement" de l'Académie nationale de pharmacie (2008) fait un tour d'horizon très large et accessible sur la présence de médicaments dans l'eau, dès leur fabrication par l'industrie pharmaceutique.


Rapport "Médicaments et environnement" Académie de Pharmacie

Claire Joannis-Cassan (à gauche) et Claire Albasi (à droite), devant un prototype de bioréacteur à membrane au Laboratoire de génie chimique. Un dispositif de ce type sera testé à l'hôpital Purpan et au centre Claudius-Regaud cet automne. Crédit photo : Jean-François Haït, pour KwantiK !

Corot détecte sur une étoile un cycle magnétique semblable à celui du Soleil

JF Haït — 2010-08-30T17:40:00Z

Une équipe internationale, incluant des chercheurs de l'Observatoire Midi-Pyrénées, annonce avoir découvert un cycle magnétique semblable à celui du Soleil sur l'étoile HD 49933. Mais contrairement à notre étoile, où il dure 11 ans, le cycle sur HD 49933 ne dure que quelques mois !

Pythagore serait content : sa chère musique des sphères a été entendue. Le satellite Corot a enregistré pendant plusieurs mois les vibrations de l'étoile HD 49933, située à 100 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Licorne.

Comme le Soleil, elle vibre sous l'influence des mouvements de la zone convective, où la matière qui forme l'étoile est animée de mouvements verticaux. Par leur fréquence, leur amplitude et leur durée de vie, ces oscillations révèlent la structure interne de l'étoile.

Au cours du temps, ces oscillations varient, suivant un cycle régulier. Pour les scientifiques, ces variations sont dues à l'activité magnétique de l'étoile, qui entraîne des modifications dans sa structure, et notamment la répartition des taches stellaires, semblables aux taches solaires.

Un cycle solaire en accéléré

Sur le Soleil, les oscillations varient suivant un cycle de 11 ans. Mais à sa grande surprise, l'équipe a découvert que sur HD 49933, le cycle n'est que de 120 jours !

« Même si c'était prévu par la théorie, nous avons tous été surpris par la rapidité de ce cycle, reconnaît Jérôme Ballot, chercheur au Laboratoire d'Astrophysique de Toulouse-Tarbes (LATT), co-auteur de l'article (*). On ne s'attendait pas à voir des variations en seulement quelques mois, et aussi importantes ! ». Une aubaine pour les astrophysiciens, qui disposeront d'un Soleil en accéléré.

Prédire un jour l'activité magnétique du Soleil ?

Mais les résultats de Corot apportent surtout la démonstration de ce que le satellite peut offrir à la sismologie stellaire. « Ce travail est la preuve que nous pouvons établir des diagnostics extrêmement fins », souligne Jérôme Ballot. Pour le chercheur, les résultats de Corot « ouvrent la voie à des études similaires, comme celles que le satellite Kepler mènera sur des étoiles pendant quatre ans ».

La sismologie stellaire devrait permettre de mieux comprendre pourquoi les cycles d'activité magnétique diffèrent d'une étoile à l'autre et quels mécanismes les sous-tendent. Avec l'objectif, lointain, de prédire l'activité magnétique du Soleil et ses sautes d'humeur qui peuvent paralyser les réseaux électriques ou de communications terrestres.

Simon Castéran, pour KwantiK !

(*) L'article est paru le 27 août dans la revue Science. L'équipe inclut des chercheurs du CEA, de l'Observatoire de Paris-Meudon et de l'Observatoire Midi-Pyrénées.

Le satellite Corot (vue d'artiste) est capable d'observer les oscillations des étoiles qui traduisent les variations de leur champ magnétique. Crédit : CNES/ESA/ill./DUCROS David, 2006

« Le nouveau pôle de compétitivité 'Eau' va proposer ses premiers projets cet automne »

JF Haït — 2010-08-30T15:27:02Z

Catherine Xuereb, scientifique et chargée de mission à la préfecture de Région, ébauche le calendrier du nouveau pôle thématique et explique le rôle qu'y jouera Midi-Pyrénées.

Aerospace Valley, Cancer-bio-santé, Agrimip… Et maintenant un pôle « Eau », labellisé en mai dernier. Pourquoi avoir créé un quatrième pôle de compétitivité en Midi-Pyrénées ?

Trois pôles de compétitivité, c'est moins que dans d'autres régions. A côté de l'aéronautique, de la santé et de l'agriculture, qui sont des thèmes évidents, il y avait encore du potentiel en Midi-Pyrénées.

Et dans la logique du Grenelle de l'Environnement, l'État a lancé un appel d'offres pour des pôles dans le domaine des écotechnologies. Or, l'eau a cet avantage d'être une thématique très transversale.

En quoi Midi-Pyrénées a-t-elle des atouts spécifiques dans ce domaine ?

Notre région est compétente sur les procédés de traitement de l'eau, avec notamment deux sociétés, Polymem et Aquasource, qui sont parmi les leaders européens dans les technologies des membranes.

Nous avons aussi de grands laboratoires : Laboratoire de génie chimique, LISBP à l'INSA, qui travaillent sur ces procédés. La recherche en écologie est également très présente avec Ecolab à l'Observatoire-Midi-Pyrénées.

Par ailleurs, avec le LAAS, il y a un savoir-faire dans le domaine des capteurs intelligents, indispensables pour contrôler les quantités d'eau consommée et sa qualité. On peut citer aussi l'observation par satellite qui permet d'étudier la ressource en eau, dans laquelle est notamment impliquée le LEGOS, également à l'observatoire Midi-Pyrénées.

Enfin il ne faut pas oublier les laboratoires d'économie de Toulouse, dont certains travaillent sur les ressources naturelles comme l'eau.

Midi-Pyrénées est associée dans ce pôle avec les régions Languedoc-Roussillon et PACA. Pourquoi ?

Languedoc-Roussillon portait le projet d'un pôle eau et était en avance sur le regroupement des entreprises et des laboratoires concernés, avec notamment l'association VERSeau. Midi-Pyrénées seul n'a pas la taille critique : à peine une trentaine de PME spécialisées dans le domaine de l'eau seraient capables de porter des projets innovants qui les associent à des laboratoires, et il n'y a pas de « cluster » de ces entreprises.

Or, un pôle de compétitivité concerne en priorité le développement économique. Il fallait donc s'associer. Le pôle sera piloté à Montpellier, avec des chargés de mission dans les autres régions.

Sur quelles thématiques va se structurer le pôle ?

Il y aura trois points forts : l'identification des ressources en eau de surface et en eau souterraine, la gestion de cette ressource et de ses usages, et enfin la réutilisation et le recyclage des eaux usées.

Quel intérêt pour les laboratoires de Midi-Pyrénées ?

Ils pourront par exemple de solliciter un financement pour des projets, notamment auprès de l'Agence nationale de la recherche, en étant mieux identifiés car labellisés « pôle eau », à l'image des projets "BioMedBoue" et "Panacée" menés au Laboratoire de génie chimique. Le pôle donnera de la visibilité aux laboratoires, car il est à vocation mondiale. Les projets pourront être menés avec des partenaires étrangers et les résultats diffusés au plan international.

Bien sûr, dans un pôle de compétitivité, ce sont les entreprises qui vont porter les projets. Les laboratoires régionaux seront donc à l'écoute des besoins des industriels, mais pourront aussi introduire chez eux leurs idées scientifiques.

Où en est le pôle eau aujourd'hui ?

Actuellement, les statuts de l'association qui porte le pôle sont en cours de rédaction. Et dès cet automne, deux ou trois projets inter-régionaux qui associent des entreprises et des laboratoires seront soumis au fonds unique interministériel, qui finance les projets des pôles. Le démarrage est donc imminent !

Propos recueillis par Jean-François Haït, pour KwantiK !

Catherine Xuereb est directeur de recherche au Laboratoire de génie chimique, et chargée de mission pour l'enseignement supérieur, la recherche et le transfert de technologie à la préfecture de Région.

Catherine Xuereb. Crédit photo : Jean-François Haït, pour KwantiK !

Novela 2010 : découvrez l'avant-programme

JF Haït — 2010-08-23T14:57:54Z

La deuxième édition de La Novela, le Festival des savoirs partagés, se tiendra à Toulouse du 1er au 17 octobre. Fil conducteur de cette manifestation qui passe de une à deux semaines : "mémoire, mémoires", qui se prête à de multiples créations.

La Novela s'appuie sur le potentiel scientifique et artistique toulousain, avec des invités internationaux. Cette année, Toulouse sera "Savante" pour rencontrer les chercheurs, "Etonnante", avec le mariage entre art et sciences, "Numérique", avec les innovations du domaine, et "Laser", puisqu'on fête les 50 ans du rayon aux multiples applications.

L'avant-programme est à découvrir sur le site de La Novela

Cédric Villani, Fields Medalist 2010 : « the general public is not aware of how good French mathematicians are »

JF Haït — 2010-08-21T07:51:02Z

English version. EXCLUSIVE INTERVIEW. Awarded the Fermat prize in Toulouse last May and now the prestigious Fields Medal.

This is one of the most important distinctions in mathematics, awarded at the  International Congress of Mathematicians held this year in Hyderabad (India). It has also been awarded to Ngô Bảo Châu, a French national originally from Vietnam.

Director of the Institut Poincaré and a professor at the Ecole Normale Supérieure in Lyon, 36-year-old Cédric Villani, is one of today's most prominent mathematicians. He gave an interview to KwantiK ! at the Astronomy Festival in Fleurance and now offers us his first impressions.  

You have just been awarded the Fields Medal : what does this distinction mean for you ?

I'm very proud. Like all prizes, it's the result of a lot of effort and sleepless nights. The Fields Medal is awarded to mathematicians who are under 40 and is thus an encouragement to continue with their work, but also to guide and become a sort of ambassador for the upcoming younger generation.

Whereabouts is French mathematics on the international scientific stage ?

If certain indicators are to be believed, France is second behind the USA. This is mainly in terms of the number of speakers at congresses, either leading plenary sessions, or just invited. So there is an important French presence.

The prizes are also an indicator. The French have in particular received 11 Fields Medals, the last being Wendelin Werner in 2006. And the Abel prize, created more recently and aimed at rewarding mathematicians for their body of work, has been won by Jean-Pierre Serre in 2003.

What can this excellence be attributed to ?

There is obviously the long tradition of mathematics, with Fermat, Fourier, Monge, Galois and also Poincaré, whose work is very much in the news notably because of the Russian Grigoriy Perelman's proof of his conjecture. Then there is the Bourbaki group of mathematicians active since the fifties which Jean-Pierre Serre belongs to, and which has produced a new, solidly underpinned vision of mathematics.

And specific training plays a key role. Even if the French are not very good up to Lycée (High school) level, the ‘classes préparatoires' (2 year preparatory classes leading to the competitive entrance exams for the prestigious university schools), whatever people may think about them, boost the best mathematics students.

Last May you have also received the Fermat Prize awarded by the Midi-Pyrénées region and the Institut de Mathématiques de Toulouse (IMT)

Yes, this prize has now got international status. It rewards work undertaken within Fermat's main interest fields : number theory, probabilities, calculation of variations, etc.

Concerning the Institut de Mathématiques de Toulouse, Michel Ledoux who does research there has been very influential. One of my first important results came to me while reading one of his lectures, and there are many other top quality mathematicians at IMT.

In what main areas of mathematics does France stand out ?

There's number theory, probabilities, the partial differential equations, which I work on. We're so well known in number theory that we can even allow ourselves the luxury of publishing articles in French in international journals, which would never happen in other disciplines !

Is the general public aware of these sorts of things ?

They're not very well known mainly because of the problem of popularizing mathematics. This has been ignored for a long time by most mathematicians, even if things have begun to change over the last few years.

It's taken them a long time to admit that the explanation of what they are doing needs to be ever so slightly simplistic, whereas in mathematics the notion of proof is highly developed with a very logically structured explanation.

Can mathematics be popularized ?

We shouldn't hesitate to use examples from around us, make comparisons. For example in physics the partial differential equations enable models to be made for many phenomena such as wave propagation or flow of fluids.

But to say that mathematics can just be applied in a certain domain is itself simplistic. Mathematicians don't think in « applications ». Their bread and butter is in-depth understanding.

What counts is the beauty, the « elegance » of a proof, where the different parts mesh together in harmony, like music. And the fact that this same proof has an underlying element of surprise, which embodies its originality. It's all this which is sometimes difficult to get through to the general public.

Interview by Jean-François Haït, for KwantiK !

Translation by Adrian Pavely

Arnaud Chéritat et Xavier Buff : « L'étude des systèmes dynamiques est en plein essor »

F Dessort — 2010-08-20T09:06:00Z

Arnaud Chéritat et Xavier Buff sont deux mathématiciens toulousains. Ils ont été invités en tant que conférenciers au Congrès mondial des mathématiciens qui se tient du 19 au 27 août à Hyderabad (Inde). Une reconnaissance qui rejaillit aussi sur l'Institut de Mathématiques de Toulouse, où ils sont chercheurs. Quels sont les enjeux portés par cette rencontre majeure, et que sont les « systèmes dynamiques », objet de leurs travaux ?

En quoi le congrès d'Hyderabad est-il si important et que s'y déroule t-il ?

Xavier Buff : C'est la grand messe de la communauté mathématique mondiale. Deux types de conférences y sont données : les unes sont très spécialisées, et dans les autres on essaye de représenter toutes les branches des mathématiques.

L'enjeu, ici, c'est que des mathématiciens puissent comprendre ce qui se fait dans les autres disciplines que les leurs. Car très souvent, en dehors de son propre travail, le reste de la recherche “qui se fait” est difficile d'accès. L'autre enjeu concerne bien sûr les différents prix qui y sont attribués, dont les médailles Fields.

Vos présentations porteront sur les « systèmes dynamiques », dont vous êtes spécialistes. De quoi s'agit-il ?

Arnaud Chéritat : Au départ, il s'agit d'étudier l'évolution du mouvement de plusieurs objets en interaction, par exemple, gravitationnelle. Newton a été le premier a mettre en équation l'attraction entre la Terre et le Soleil. Mais dès que l'on ajoute un troisième corps au duo, la Lune par exemple, la position de chacun devient rapidement imprédictible, ce qui a été démontré par Henri Poincaré à la fin du XIXème siècle.

On imagine dès lors la difficulté d'analyse dès qu'on multiplie les éléments en interaction ! On dit que les systèmes dynamiques sont chaotiques. Ils renvoient aussi à l'expression d' « effet papillon » : une minime perturbation finit par modifier complètement les trajectoires des objets du système.

XB : Notre travail relève de mathématiques fondamentales : on parle de dynamique “holomorphe”. Un terme ésotérique dont une illustration est toutefois bien connue du grand public : les “fractales”. On peut voir ce domaine comme une notion approfondie des “suites définies par récurrence” que l'on voit au lycée.

La recherche en mathématique des systèmes dynamiques représente plusieurs milliers de chercheurs dans le monde et elle est en plein essor. Mais, dans notre domaine particulier dont nous avons présenté les avancées à Hyderabad, elle compte seulement deux ou trois cents spécialistes.

Votre travail est-il directement relié à des applications ?

XB : Nos résultats peuvent, le cas échéant, être déclinés par des mathématiciens appliqués avec lesquels d'ailleurs nous pouvons échanger de manière complémentaire. Les applications sont nombreuses : la météo, l'étude du trafic automobile…

AC : Un de nos collègues de l'Institut de Mathématiques de Toulouse travaille sur la forme et la stabilité des galaxies. Par ailleurs, on étudie le mouvement du plasma utilisé dans les réacteurs nucléaires. Les deux systèmes dynamiques sous-jacents sont très proches !

Propos recueillis par Frédéric Dessort, pour KwantiK !

Pour aller plus loin

On pourra découvrir avec profit « Dimensions », un documentaire vidéo étonnant et très pédagogique sur les fractales

Image des mathématiques : un site du CNRS avec l'actualité de la recherche en mathématiques, des articles vulgarisés et des jeux.

Arnaud Chéritat : Après avoir fait ses études à l'École Normale Supérieure de la rue d'Ulm, il soutient sa thèse en 2001 à l'Université d'Orsay. Il arrive à Toulouse en 2002 en tant que maître de conférences à l'Université Paul Sabatier, et devient, en 2007, chercheur à plein temps, au CNRS.

Xavier Buff : Également normalien, il soutient sa thèse en 1996 à l'Université d'Orsay. Il arrive à Toulouse en 1998, et a obtenu le grade de professeur des universités en 2008. Il est également directeur de l'Institut de Recherche pour l'Enseignement des Mathématiques de Toulouse. Détaché à l'Institut Universitaire de France, il intervient à Supaéro ainsi qu'en Master I de mathématiques à l'Université Paul Sabatier où il propose un cours de sensibilisation aux métiers liés aux mathématiques.

Arnaud Chéritat (à gauche) et Xavier Buff (à droite) représentent l'Institut de Mathématiques de Toulouse au Congrès mondial des mathématiciens d'Hyderabad (Inde). Crédit photo : Patrick Dumas, pour KwantiK !

Cédric Villani, médaille Fields 2010 : « les bons résultats de la France en mathématiques sont peu connus du public »

JF Haït — 2010-08-19T10:58:46Z

INTERVIEW EXCLUSIVE. Prix Fermat à Toulouse en mai dernier, il reçoit aujourd'hui la prestigieuse médaille Fields.
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C'est l'une des plus importantes distinctions en mathématiques, décernée jeudi 19 août à l'occasion du Congrès international des mathématiciens qui se tenait cette année à Hyderabad (Inde). Elle a également été attribuée au français d'origine vietnamienne Ngô Bảo Châu.

Directeur de l'Institut Poincaré et professeur à l'Ecole normale supérieure de Lyon, Cédric Villani, 36 ans, fait partie des mathématiciens les plus en vue. Il avait accordé une interview à KwantiK ! lors du Festival d'astronomie de Fleurance, et livre aujourd'hui ses premières impressions.

Vous venez de recevoir la médaille Fields : que représente pour vous cette distinction ?

J'en suis très fier. Elle représente, comme tout les prix qui ont été décernés, beaucoup d'efforts et de nuits blanches. La médaille Fields est remise aux chercheurs de moins de 40 ans. A ce titre, elle constitue un encouragement à poursuivre les travaux engagés, mais aussi à guider les plus jeunes, auprès desquels on devient une sorte d'ambassadeur.

Quelle place la France occupe-t-elle en mathématiques dans le jeu scientifique mondial ?

Si l'on en croit certains indicateurs, la France se classe en deuxième position derrière les Etats-Unis. Il s'agit notamment du nombre de conférenciers présents dans les congrès, soit qu'ils donnent des conférences plénières, soit simplement invités. L'effectif des Français est important.

Les prix sont aussi un indicateur. Les Français ont notamment reçu 11 médailles Fields, le dernier était Wendelin Werner en 2006. Plus récemment, le prix Abel a été créé, qui vise à récompenser des mathématiciens pour l'ensemble de leurs travaux. Le Français Jean-Pierre Serre l'a reçu en 2003.

A quoi attribuer cette excellence ?

Il y a bien sûr une longue tradition mathématique, avec les Fermat, Fourier, Monge, Galois et aussi Poincaré, dont les travaux reviennent beaucoup dans l'actualité, avec notamment la démonstration de sa conjecture par le Russe Grigoriy Perelman. On peut aussi citer le groupe Bourbaki, auquel appartient Jean-Pierre Serre, un collectif de mathématiciens actif depuis les années 50, qui a donné une nouvelle vision des mathématiques sur des bases solides.

Et la spécificité de la formation joue un rôle non négligeable : si les Français ne sont pas très bons jusqu'au lycée, les classes préparatoires, malgré tous les reproches qu'on peut leur faire, boostent les meilleurs élèves en mathématiques.

Vous avez également reçu en mai dernier le prix Fermat remis par la Région Midi-Pyrénées et l'Institut de Mathématiques de Toulouse (IMT)

Oui, ce prix est maintenant bien coté sur le plan international. Il récompense des travaux réalisés dans les domaines proches des centres d'intérêt de Fermat : théorie des nombres, probabilités, calculs des variations, etc.

A propos de l'Institut de Mathématiques de Toulouse, je dois dire que j'ai été très influencé par un chercheur, Michel Ledoux. L'un de mes premiers résultats importants m'est venu en lisant un de ses cours. A l'IMT, on trouve beaucoup d'autres mathématiciens de grande qualité.

Dans quels domaines des mathématiques la France se distingue-t-elle ?

On peut citer la théorie des nombres, les probabilités, les équations aux dérivées partielles, sur lesquelles je travaille. En théorie des nombres, la notoriété est telle qu'on peut même se permettre de publier en langue française dans des revues de rang international, ce qui n'arrive jamais dans les autres disciplines !

Ces bons résultats sont-ils connus du public ?

Ils sont peu visibles, notamment à cause du problème de la vulgarisation des mathématiques. Cette activité a pendant longtemps été peu considérée par les mathématiciens, même si les choses ont un peu changé depuis quelques années.

Il leur a fallu longtemps pour admettre qu'il doivent être légèrement réducteurs pour faire comprendre leurs travaux. Or, en mathématiques, la notion de preuve est très développée, avec une explication très structurée sur le plan logique.

Comment peut-on vulgariser les mathématiques ?

Il ne faut pas hésiter à prendre des exemples dans l'environnement, à faire des comparaisons. Ainsi, en physique, les équations aux dérivées partielles permettent de modéliser de nombreux phénomènes, comme la propagation d'une onde ou l'écoulement d'un fluide.

Mais dire seulement que les maths ont une application dans un domaine donné est réducteur. Le mathématicien ne pense pas « application ». Son quotidien, c'est de comprendre en profondeur. Ce qui compte pour lui, c'est la beauté, « l'élégance » d'une démonstration, lorsque les différentes parties se répondent de façon harmonieuse, comme en musique. Et le fait que cette démonstration comporte un élément de surprise qui en fait toute l'originalité. Ceci est parfois difficile à transmettre au public.

Propos recueillis par Jean-François Haït, pour KwantiK !

Cédric Villani. Crédit photo : Jean-François Haït, pour KwantiK !

Festival d'astronomie de Fleurance : les meilleurs moments en vidéo

JF Haït — 2010-08-16T13:12:14Z

Marathon des sciences inédit, conférenciers et public décontractés, douceur de vivre gersoise… Retour sur le Festival d'astronomie de Fleurance qui vient de s'achever grâce aux reportages vidéo de SolidairTV.

SolidairTV, le portail vidéo de l'innovation sociale et du développement durable, a suivi au jour le jour le Festival d'astronomie de Fleurance. Conférences, ateliers pratiques, café astro… Rien n'a échappé à l'œil de leur caméra !

Enchaîner douze conférences passionnantes sans souffler ou presque, tenir dans ses mains une météorite et savoir la reconnaître, observer le passage d'une particule venue du cosmos, admirer les représentations du ciel par les artistes, réconcilier la relativité et la physique quantique sous les arbres d'une cour d'école…

Voici quelques tranches de Festival où les scientifiques et le public, du plus novice au plus averti, partagent la même passion.

La suite bientôt !

Samedi 7 août

Le marathon des sciences : douze conférences, de midi à minuit !

Le marathon des sciences, 20ème festival d'astronomie
envoyé par cobuisson. - Regardez plus de courts métrages.

Dimanche 8 août

Thème du jour : "l'astronomie de la lumière"

XXème festival d'astronomie : deuxième jour…
envoyé par cobuisson. - Regardez les dernières vidéos d'actu.

Lundi 9 août

Thème du jour : le système solaire

XXème festival d'astronomie de Fleurance, 3ème jour…
envoyé par cobuisson. - L'actualité du moment en vidéo.

Solidairtv est le portail vidéo de l'innovation sociale. Il vise à promouvoir l'économie sociale et solidaire et à favoriser le changement de représentation du grand public. Il propose des films courts (3 à 10 minutes) présentant des innovations remarquables pour leur capacité à retisser le lien social que ce soit par le travail (insertion par l'économique), par la culture (accès à la culture pour tous), ou par le développement local.

Découverte de la carte du ciel sous la halle de Fleurance. Crédit : SolidairTV sur Dailymotion.