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Topics 2020-2021

For the topics proposed by UTLN staff, please refer to the previous years to check for available directors.

Companies and other Universities.

[M2] Stefano Berti (Université de Lille) Lagrangian particle dynamics at oceanic submesoscales and future satellite data.
It is a theoretic and numerical topic in the domain of fluid mechanics, which will take place at the University of Lille, in collaboration with the Laboratoire de Météorologie Dynamique, ENS, Paris. See this file.
[M2] Luca Messina (CEA Cadarache) Représentation du désordre chimique dans les oxydes mixtes (U, Pu)O_2 en vue de son traitement par des méthodes d’apprentissage automatique.
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Topics 2019-2020

  1. [M1/M2] N. Boizot (LIS) Applications des champs de directions à l’étude des empreintes digitales.
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  2. [M1/M2] F. Chittaro (LSIS) Le Grand Théorème de Picard.
    Les Théorèmes de Picard concernent le comportement des fonctions analytiques ; en particulier, le grand Théorème de Picard affirme que, dans un voisinage d’une singularité essentielle isolée, une fonction analytique atteint tous les valeurs complexes, sauf au plus un.
    Dans ce projet, l’étudiant doit étudier la preuve du Théorème, en particulier pour ce qui concerne le rôle de l’hypothèse que la singularité est isolée.
  3. [M1/M2] F. Chittaro (LSIS) Le système de Heisenberg en géométrie sous-Riemannienne et géométrie sous-Finslerienne.
    Le but de ce projet et d’aborder les premières notions de géométrie sous-Riemannienne, en étudiant le célèbre problème de la minimisation de la norme L2 pour le système de Heisenberg.
    Le projet pourra poursuivre avec l’analyse du problème de minimisation de la norme Lp (de façon numérique ou analytique).
  4. [M2] F. Chittaro (LSIS) Régularité des vecteurs propres autour d’une intersection entre valeurs propres.
    Le Théorème de Kato-Rellich affirme que les vecteurs propres d’une famille analytique d’opérateurs linéaires dépendant d’un seule paramètre reste analytique, même en présence d’intersections entre les valeurs propres.
    Que peut-on dire sur des familles d’opérateurs qui dépend de façon C^k de la perturbation ?
  5. [M1] S. Meradji (IMATH) Slope terrain effect investigation using fire propagation FireStar3D model.
    A 3D physics-based model referred to as « FireStar3D » has been developed in order to predict fire propagation in natural environment. It consists briefly in solving the conservation equations of the coupled system consisting of the vegetation and the surrounding gaseous medium. The model takes into account the phenomena of vegetation degradation (drying, pyrolysis, combustion), the interaction between an atmospheric boundary layer and a canopy (aerodynamic drag, heat transfer by convection and radiation, and mass transfer), and the transport within the fluid phase (convection, turbulence, gas-phase combustion). The objective of this work is to evaluate using the FireStar3D source code (written in Fortran90/95 and parallelized with OpenMP directives) the rates of spread of grassland fires for different wind speeds and terrain slopes, and compare these rates to those obtained during experimental fires.
  6. [M2] S. Meradji (IMATH) Firebrands and spotting mathematical model implementation in fire propagation FireStar3D tool.
    A 3D physics-based model referred to as « FireStar3D » has been developed in order to predict fire propagation in natural environment. It consists briefly in solving the conservation equations of the coupled system consisting of the vegetation and the surrounding gaseous medium. The model takes into account the phenomena of vegetation degradation (drying, pyrolysis, combustion), the interaction between an atmospheric boundary layer and a canopy (aerodynamic drag, heat transfer by convection and radiation, and mass transfer), and the transport within the fluid phase (convection, turbulence, gas-phase combustion). The objective of this work is to construct a mathematical model related to a spotting ignition by lofted firebrands and ultimately to implement it numerically in the FireStar3D source code (written in Fortran90/95 and parallelized with OpenMP directives). Spotting ignition by lofted firebrands is a significant mechanism of fire spread, as observed in many largescale fires. The role of firebrands in fire propagation and the important parameters involved in spot fire development wille also be investigated theoretically and numerically.
  7. [M1/M2] M. Rouleux (CPT) Intrication multimode pour des fermions.
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  8. [M2] M. Rouleux (CPT) Spectral series and Lagrange points.
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  9. [M1/M2] P. Véron (IMATH) Information set decoding of lee-metric codes over finite rings.
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Entreprises et autres Universités.

  1. [M2] Association Recherche et Avenir (Draguignan) Statistiques extrêmes 1D et probabilités conditionnées de paramètres extrêmes (analyse 2D).
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  2. [M2] ALTEN Plusieurs propositions de stages.
    See the two folloing files, from the Paris and Rennes locations, each of each containing multiple offers : file-Paris et file-Rennes.

Defenses 2018-2019

Master 1

  • Balde, Amadou [C. Le Poupon (IMATH)]
    Introduction à la mécanique développements asymptotiques.
  • Eladlani, Mohamed Alae Eddine [T. Champion (IMATH)]
    Apprenttissage machine non-supervisé par k-means.
  • Fardat, Younoussa [T. Champion (IMATH)]
    Apprenttissage machine supervisé.
  • Gabsi, Mouhanned [K. Bahlali (IMATH)]
    Convergence des variables aléatoires, théorèmes de Prokhorov et Skorokhod.
  • Julien, Cyril [C-A. Pillet (CPT)]
    Dynamique quantique des mesures répétées.
  • Kante, Namory [C. Galusinski (IMATH)] [Y. Aubry (IMATH)]
    Les éléments finis en dimension 2.
  • Malandii, Anton [P. Seppecher (IMATH) et Y. Zhuk (Univ. Kiev)]
    Calculation of complex moduli forpolycarbonate plastic under harmonic loading.
  • Mrad, Fatma [A. Novotny (IMATH)]
    Quelques propriétés d’équations de continuité de transport pur.
  • Mroudjae, Abdourahamane [C. Galusinski (IMATH)]
    .
  • Muntz, Edouard [Y. Aubry (IMATH)]
    Les quaternions.
  • Ndiaye, Abdoul Aziz [W. Aschbacher (CPT)]
    Représentation irréductible de SU(3).
  • Raichenko, Vira [F. Herbaut (IMATH)]
    Some notions of Algebraic Geometryand the algebraic variety ofNon-Morse polynomials functions.
  • Rekhta, Alina [W. Aschbacher (CPT)]
    Symmetry operations in quantum mechanics.
  • Said, Ibrahim Ali Hamadi [G. Faccanoni (IMATH)]
    Méthode des caractéristiques et schéma numérique.
  • Smahlii, Marina [L. Yushchenko (IMATH)]
    Applied problems of dynamics of pipelines, conveying liquid.
  • Verzhanska Kateryna [L. Yushchenko (IMATH)]
    Modélisation mathématique et simulation numérique dans le domaine de l’oncologie.

Master 2

  • Athoumani, Mohamed [G. Faccanoni (IMATH)]
    Création d’un notebook pour des lois d’états “stiffened gas” avec changement de phase liquide-vapeur.
  • Dhiyaou-Dine, Ahmed Kassim [A. Novotny (IMATH)]
    Énergie relative pour les écoulementscompressibles avec les conditionsd’entrées et de sorties non nulles.
  • Dib, Lara [T. Champion (IMATH)]
    Parcimonie et imagerie.
  • M’Madi, Mohamed Ahamada [F. Chittaro (LSIS)]
    Le grand théorème de Picard.
  • Moinarafa, Said Ahamada [N. Boizot et L. Sacchelli (LSIS)]
    Application des champs de directions à l’étude des empreintes digitales.
  • Nasfane, Youssouf [G. Faccanoni (IMATH)]
    Initiation au traitement mathématique des images numériques.
  • Ousseine, Mohamed [F. Chittaro (LSIS)]
    Régularité des vecteurs propres autour d’un intersection entre valeurs propres.
  • Sodoma, Valériia [B. Beauzamy (Société de Calcul Mathématique)]
    Méthodes mathématiques pour l’analyse des dysfonctionnements d’équipements.
  • Sow, Moustapha [G. Faccanoni et C. Galusinski (IMATH)]
    Diffusion non linéaire dégénérée, application à un modèle d’écoulement avec changement de phase.
  • Tran, Chuong [F. Dell’Isola (Università di Roma)]
    Modélisation et conception deméta-matériaux.

Defenses 2017-2018

Master 1

  • Athoumani, Mohamed [T. Champion (IMATH)]
    Minimisation de la Conformité Attendue d’un Treillis plan.
  • Dhiyaou-Dine, Ahmed Kassim [N. Boizot (LSIS)]
    Hybrid Dynamical Systems : formalism and stability.
  • Havriushenko, Anastasiia [P. Langevin (IMATH)]
    Traveling Salesman Problem.
  • Idoux, Christophe [T. Champion (IMATH)]
    Méthode d’Armijo et application.
  • Kulynych, Valeriia [Y. Aubry (IMATH)]
    Supersingular Isogeny Diffie-Hellman
  • M’Madi, Mohamed Ahamada [J-J. Alibert (IMATH)]
    Généralisation de la formule fondamentale du calcul différentiel aux fonctions croissantes et aux fonctions convexes.
  • Mesnikovych, Olena [L. Yushchenko (IMATH)]
    Le problème de Steiner.
  • Moinarafa, Said Ahamada [C. Galusinski (IMATH)]
    Modélisation de la démographie.
  • Nasfane, Youssouf [C. Galusinski (IMATH)]
    Modélisation mathématique de l’influx nerveux.
  • Ousseine, Mohamed [A. Sili (I2M)]
    Une étude spectrale des problèmes aux limites et applications.
  • Sow, Moustapha [M. Rouleux (CPT)]
    Eléments de mécanique staistique quantique.
  • Yanushevskyi, Artemii [T. Champion (IMATH)]
    Image Approximation for Sparse Replication.

Master 2

  • Agyekum Oheneba, Godfred [J-J. Alibert (IMATH)]
    Modèle Discret en Élasticité, qui après homogénéisation conduit à une énergie de second gradient.
  • Amine, Ali Msoili [T. Champion (IMATH)]
    A numerical Method to solve Optimal Transport Problems with Coulomb Cost.
  • Bliashinets, Viktoriia [A. Novotny (IMATH)]
    Renormalized solutions to the transport equation.
  • Boukraa, Mohamed [N. Ziaei (société ALTEN)]
    De-raining (modélisation). Modèle de performance de reconstitution d’image dégradée par des gouttes de pluie.
  • Bulanyi, Bohdan [G. Bouchitté et T. Champion (IMATH)]
    Time formulation associated with transport.
  • Moindjie, Mohamed [G. Faccanoni et C. Galusinski (IMATH)]
    Effets de la diffusion thermique pour un fluide changeant de phase dans un réacteur nucléaire.
  • Orezolli, Daryl [S. Meradji (IMATH)]
    Analyse mathématique et numérique de l’équation de transfert radiatif appliqué à un milieu diphasique.
  • Ridjali, Zoubert [G. Faccanoni (IMATH)]
    Étude d’un modèle à faible nombre de Mach fermé par la loi de Van der Waal.
  • Zamouri, Ramzi [S. Vaienti (CPT)]
    Systèmes proie-prédateur : application à la thérapie du cancer et stabilité.

Topics 2018-2019

  1. [M1/M2] N. Boizot et L. Sacchelli (LIS) The study of fingerprints, an application of line fields.
  2. [M1/M2] F. Chittaro (LSIS) Picard’s Great Theorem.
    Picard’s theorems concern the behavior of analytic functions; in particular, Picard’s Great Theorem asserts that, in a neighborhood of an isolated essential singularity, an analytic function reaches all the complex values, except at most one.
    In this project, the student must study the proof of the theorem, with a special regard to the role of isolatedness of the singularity.
  3. [M1/M2] F. Chittaro (LSIS) Heisenberg system in sub-Riemannian and sub-Finsler geometry.
    The aim of this project is to discuss the first notions of sub-Riemannian geometry, by studying the famous problem of minimizing the L2 norm for the Heisenberg system.
    The project may continue with the analysis of the problem of minimizing the Lp standard (numerically or analytically).
  4. [M2] F. Chittaro (LSIS) Regularity of eigenvectors in presence of eigenvalue intersections.
    Kato-Rellich’s Theorem asserts that the eigenvectors of a one-parameter analytic family of linear operators are analytical, even in the presence of intersections between the eigenvalues.
    What can be said about families of operators which depends on the disturbance?
  5. [M1] G. Faccanoni (IMATH) Étude (peu) mathématique et numérique (avec FreeFem++) d’un problème d’élasticité.
    Ce TER porte sur l’approximation numérique par éléments finis des équations de l’élasticité linéaire (système de Lamé). On simulera avec FreeFem++ par exemple la déformation d’un barrage due à la pression hydrostatique, la déformation d’une poutre sous son poids, les vibrations d’une poutre, …
  6. [M1/M2] G. Faccanoni (IMATH) Écriture d’un notebook IPython pour la visualisation de la thermodynamique du sodium.
    On s’intéresse à la description précise de la thermodynamique du sodium liquide et vapeur. On commencera par étudier la thermodynamique classique du changement de phase liquide-vapeur et les relations entre les différents fonctions thermodynamiques (voir par exemple cette présentation). Ensuite, en partant des données de l’article de Fink et Leibowitz (https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/11/537/11537733.pdf), on développera un notebook IPython pour le calcul et l’affichage de toutes les quantités thermodynamiques classiques pour le sodium et on comparera les résultats obtenu avec le “Database of thermophysical properties of liquid metal coolants for GEN-IV” de V. Sobolev. Les lois ainsi construites seront utilisées dans le modèle LMNC pour la description d’un écoulement dans les réacteurs RNR-Na.
  7. [M1/M2] G. Faccanoni (IMATH) Traitement numérique d’images avec Matlab/Octave (ou Python) et FreeFem++.
    Ce TER porte sur quelques concepts de base du traitement mathématique des images numériques. On commencera par des manipulations élémentaires (translation, zoom, modification du contraste par transformations d’abord affines puis quelconques). On s’intéressera ensuite au stockage des images et on abordera les notions de résolution et de quantification puis la notion de compression par SVD. On conclura par l’application de techniques issues de l’approximation numérique d’EDP pour la détection des bords et le floutage des images. Les différents algorithmes seront d’abord implémentés au choix en Matlab/Octave ou Python. La dernière partie sera aussi traitée avec FreeFem++.
  8. [M2] G. Faccanoni (IMATH) Cubic equations of state for two-phase flow LMNC model with phase transition.
    We investigate a simplified model describing the evolution of the coolant within a nuclear reactor core (e.g. of PWR type or of RNR-Na type). This model is named LMNC (for Low Mach Nuclear Core) and consists of the coupling between three PDEs together with boundary conditions specific to the nuclear framework. The fluid is modeled by an Equation of State (EoS) describing the pure liquid and vapor phases and the phase transition. We consider here some cubic EoS with the Maxwell area rule.Simulations 1d with Matlab/Octave or Python, 2d with FreeFem++.
  9. [M1] C-A. Pillet (CPT) Dynamique quantique des mesures répétées.
    Un processus de mesure est une opération permettant d’extraire de l’information d’un système physique. Dans le régime quantique, ces processus ont un statut particulier. Bien que la mécanique quantique n’aie jamais été mise en défaut, les problèmes conceptuels posés par la mesure ont de ce fait hanté l’histoire de son développement, dès son origine. Le raffinement des techniques expérimentales dont disposent aujourd’hui les physiciens pour sonder le monde quantique permettent d’accéder au coeur des processus de mesure et de tester ainsi les prédictions de la théorie (c.f. prix Nobel 2012 de S.Haroche et D. Wineland). Bien que la description d’une mesure soit très simple du point de vue mathématique, la répétition de cette mesure génère un système dynamique encore peu étudié et mal compris. L’objectif de ce stage est l’étude d’un exemple simple de mesure répétée dont les propriétés statistiques sont encore inconnues.
  10. [M1/M2] M. Rouleux (CPT) Intrication multi-mode de systèmes fermioniques.
    See this file.
 
Companies and other Universities
 
  1. [M2] A. Lisser (Univ. Paris-Saclay) Optimisation stochastique appliquée à la location de vélos libre-service.
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  2. [M2] ALTEN Modélisation physico-mathématique.
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Topics 2017-2018

 
  1. [M1] N. Boizot (LIS) Hybrid Dynamical Systems : formalism and stability.
    Hybrid dynamical systems exhibit both continuous and instantaneous changes, they therefore have features from both continuous-time and discrete time dynamical systems. In other words, they are made of a mixture of differential and difference equations. 
    The proposed work consist in studying:
    — the formalism of hybrid dynamical systems,
    — some elementary examples;
    — a few stability theorems.
    Depending on the candidate prior knowledge in this field, the last part may imply the study of classical stability theorems for pure continuous and pure discrete dynamical systems.
    Main reference: R. Goebel, R. G. Sanfelice, A. R. Teel, Hybrid Dynamical Systems (Modeling, Stability and Robustness), Princeton University Press, 2012.
  2. [M2] G.Bouchitté, T. Champion (IMATH) Transport optimal : formulation dynamique et géodésiques.
    On abordera la formulation dynamique d’une nouvelle classe de problèmes de transport optimal faisant intervenir un coût non linéaire par rapport au plan de transport. On étudiera également les géodésiques liées à ce type de coût.
  3. [M2] T. Champion (IMATH) Méthodes numériques pour le transport optimal multimarginal avec coût de Coulomb.
    Le transport multimarginal avec coût de Coulomb intervient en chimie quantique dans le cadre du modèle dit DFT (Density Functional Theory). L’objet du stage est d’étudier les méthodes numériques existantes dans ce cadre, et d’exploiter en particulier une approche primale-duale.
  4. [M1/2] T. Champion, M. Ersoy (IMATH) Nesterov’s method and an differential equation modelling.
    Nesterov’s method (1983) is an accelerated gradient method whose convergence is proven to be optimal for the minimization of a convex function. This optimality has recently been justified by several authors via a second order differential equations approach. We shall study these works, as well as apply the method on some modelisation problem.
  5. [M1/2] S. Meradji (IMATH) Modeling of flame spread in engineered cardboard fuelbeds.
    Cf. ici
  6. [M2] A.Novotny (IMATH) La technique de régularisation et solutions renormalisées pour l’équation de transport.
    Dans ce mémoire on se propose d’étudier la méthode de régularisation pour l’équation de transport avec les coefficients dans des espaces de Sobolev introduite en 1989 par R. Di-Perna et P.L. Lions. On définira les solutions renormalisées et examinera leurs propriétés comme par exemple continuité en temps, l’unicité, ou encore les effets de compactification.
  7. [M1] C-A. Pillet (CPT) Géométrie de l’information.
    Cf. ici
  8. [M1] M. Rouleux (CPT) Eléments de Mécanique Statistique Quantique.
    Cf. ici
  9. [M2] M. Rouleux (CPT) Décroissance des corrélations pour le modèle de Hubbard sur un réseau 2-D.
    Cf. ici
  10. [M2] M. Rouleux (CPT) Vorticité sur un groupe de Lie.
    Cf. ici
  11. [M1] A. Sili (CMI, Marseille) Valeurs propres et solutions de problèmes aux limites.
    Cf. ici 

Other research institutes

  1. [M2] J. Boisse (LEMTA, Université de Lorraine)  Rhéologie des Polymères Semi-Cristallins (PSC), Modélisation de systèmes viscoélastiques hétérogènes.
    Présentation : Proposition_stage-M2-BOISSE-2018
Companies
  1. [M2] ALTEN Modélisation physico-mathématique.
    Présentation : Proposition_stage-M2-ALTEN-2018.pdf
  2. [M2] SEREEMA Amélioration et optimisation des performances des éoliennes.
    Présentation : Proposition_stage-M2-SEREEMA-2018.pdf

Defenses 2016-2017

Master 1

  • Agyekum Oheneba, Godfred [J-J. Alibert (IMATH)]
    Modèles microscopiques en élasticité.
  • Amine, Ali Msoili [T. Champion (IMATH)]
    Méthode de Nesterov et son interprétation en terme d’équations différentielles.
  • Bezushchak, Dmytro [S. Vaienti (CPT)]
    A few limit theorems with emphasis on the local central limit theorem and Berry-Esseen inequality with constant bound.
  • Bliashinets, Viktoriia [S. Meradji (IMATH)]
    Implementation of periodic boundary conditions for the radiative transfer equation: Application to the propagation of grassland fires.
  • Boukraa, Mohamed [N. Boizot (LSIS) et A. Feddaoui (LSIS)]
    Observabilité des systèmes de contrôle linéaires & preuve de convergence du filtre de Kalman déterministe.
  • Bulanyi, Bohdan [G. Bouchitté (IMATH)]
    Optimal shape of a torsion beam.
  • Idoux Christophe [A. Panati (CPT)]
    Entropie classique et entropie quantique.
  • Moindjie, Mohamed [C-A. Pillet (CPT)]
    Géométrie Riemannienne.
  • Morozov, Illia [M. Rouleux (CPT)]
    The linear water waves equations in a domain with a non uniform bottom.
  • Nizar, Soilihi [S. Vaienti (CPT)]
    The martingale central limit theorem.
  • Orezolli, Daryl [M. Rouleux (CPT)]
    Le modèle de Hubbard.
  • Ouanes, Amani [T. Champion (IMATH)]
    Reconstruction d’image en présence de bruit gaussien dépendant par un algorithme explicite-implicite.
  • Ridjali, Zoubert [C. Galusinski (IMATH)]
    Diffusion d’image.
  • Sodoma, Valeriia [N. Meloni (IMATH)]
    The RSA cryptosystem. Wiener’s attack.
  • Zamouri, Ramzi [S. Vaienti (CPT)]
    Grandes déviations : théorie et applications.

Master 2

  • Attoumani, Naila [T. Champion (IMATH) et M. Ersoy (IMATH)]
    Interprétation de la méthode du gradient.
  • Hassane, Dhanoune [E. Busevelle (LSIS)]
    Synthèse optimale et observateurs.
  • Rafiou, Moustoifa [C. Galusinski (IMATH) et G. Faccanoni (IMATH)]
    Validation d’un code 3D en solution 1D de la simulation du modèle LMNC.

Topics 2016-2017

  1. [M1/2] J. Asch (CPT) Occurrence of conical eigenvalue crossings.
    The object is to study the occurrence of conical eigenvalue intersections in a basic model of solid state quantum theory. In reference [1] these are shown to occur for the family of operators (-id_x-k)^2+V(x) on L^2(T) where T is a torus, V belongs to a certain class of functions, k varies in the dual torus which is related to a honeycomb lattice. The work to be done is to study reference [1] and to exhibit a way to prove stability of the result under deformations of the honeycomb structure.
    Prerequisites: Basic Functional Analysis, Operator and Spectral Perturbation theory.
    References:
    [1] C.L. Fefferman, M.L. Weinstein, Honeycomb lattice potentials and Dirac points, Journal of the American Mathematical Society, 25 (4), 2012, 1160-1220
  2. [M1] N. Boizot, A. Feddaoui (LSIS) Observateurs pour les systèmes linéaires continu-discrets : observabilité et preuve de convergence du filtre de Kalman déterministe.
    Ce sujet propose une introduction à la théorie du contrôle à travers l’un de ses algorithmes classiques, le filtre de Kalman vu dans un cadre déterministe. On se propose de présenter les grands principes de cette discipline ainsi que quelque résultats classiques : systèmes linéaires continus-discrets, observabilité, Grammien, filtre de Kalman. L’étudiant pourra alors étudier quelque théorèmes classiques ainsi que leurs preuves, et en fonction de sa sensibilité ainsi que du temps disponible, de programmer un filtre de Kalman sur un exemple.
  3. [M1] G. Bouchitté (IMATH) Calculus of variations : optimal shape of a rod in torsion.
    See here
  4. [M2] G. Bouchitté (IMATH) Study of some variants of the Monge-Kantorovich optimal transport problem.
      See here.
  5. [M2] E.Busvelle (LSIS) Optimal syntheses and observers.
    In linear control theory with quadratic cost, the separation principle is a theorem which is applied in order to split the output feedback control problem into two more simpler problems : state feedback control and observer. In more complex cases (nonlinear, time-optimal control), this separation principle does not apply. However, it is usual to split the problem in control and observation problems. We want to study whats happen when an exponential observer is used with an optimal synthesis (from Pontryagin maximum principle) with bang-bang trajectories. Filippov solutions are introduced to study the sub-optimality of the closed-loop control.
  6. [M1/2] T. Champion, M. Ersoy (IMATH) La méthode de Nesterov et son interprétation en terme d’équations différentielles / Nesterov’s method and an differential equation modelling.
    – Le méthode de Nesterov (1983) est une méthode de gradient accéléré qui a des propriétés optimales de convergence (en termes de rapidité) pour la minimisation d’une fonction convexe. Récemment, l’efficacité de cette méthode a été expliquée par divers auteurs via une interprétation comme différenciation d’une EDO d’ordre 2. On étudiera cette interprétation et on programmera cette méthode sur un problème de modélisation.
    – Nesterov’s method (1983) is an accelerated gradient method whose convergence is proven to be optimal for the minimization of a convex function. This optimality has recently been justified by several authors via a second order differential equations approach. We shall study these works, as well as apply the method on some modelisation problem.
  7. [M1] F. Chittaro (LSIS) Integrable systems, Liouville’s Theorem, and action-angle variables.
    The object of this stage is to study the main points of the theory of Integrable systems, from basics definitions of integrability of vector fields to symplectic geometry, Hamiltonian systems and the Liouville-Arnold Theorem. These notions are very useful in many fields of Mathematics and Mathematical Physics (Dynamical Systems, Hamiltonian Mechanics, Control Theory, Quantum Theory). The knowledge of them could be a first step for further development in a M2 project on Control Theory.
  8. [M2] F. Chittaro (LSIS) Ensemble controllability: swing-up of a collection of pendula.
    See here
  9. [M2] F. Chittaro (LSIS) Schrieffer-Wolff transformation in Quantum Mechanics.
    See here
  10. [M1] M. Ersoy, L. Yuschenko (IMATH) Schéma implicite MAC pour Navier-Stokes Compressible Barotrope/  Implicit Mac scheme for Barotropic Compressible Navier-Stokes.
    – Dans un premier temps, il s’agit d’étudier un schéma MAC (Marker And Cell) implicite pour les équations bi-dimensionnelles de Navier-Stokes barotrope. Dans un deuxième temps, un code écrit en language fortran ou language C/C++ sera développé. Enfin, les résultats numériques seront validés via des résultats théoriques et expérimentaux. 
    – In this work, we first study an implicit MAC (Marker And Cell) scheme for the two-dimensional Barotropic Compressible Navier-Stokes equations. 
    Then, a numerical code (written in Fortran or C/C++ language) will be developed. The numerical results will be validated through theoretical and experimental results. 
  11. [M2] Y. Kian (CPT) Problèmes inverses spectraux et théorème de Borg-Levinson.
    See here
  12. [M1/2] S. Meradji (IMATH) Implementation of periodic boundary conditions in the discrete ordinates method : Application to grassland fires using FireStar3D.
    A 3D physics-based model referred to as “FireStar3D” has been developed in order to predict fire propagation in natural environment. It consists briefly in solving the conservation equations of the coupled system consisting of the vegetation and the surrounding gaseous medium. The model takes into account the phenomena of vegetation degradation (drying, pyrolysis, combustion), the interaction between an atmospheric boundary layer and a canopy (aerodynamic drag, heat transfer by convection and radiation, and mass transfer), and the transport within the fluid phase (convection, turbulence, gas-phase combustion).
    The objective of this project is to evaluate using the FireStar3D source code (written in Fortran90/95 and parallelized with OpenMP directives) the rates of spread of grassland fires for different wind speeds, and compare these rates to those obtained during experimental fires. An infinite fire front will be considered by assuming periodic boundary conditions in the horizontal direction perpendicular to the wind direction. Conducting these simulations requires first the implementation of periodic boundary conditions in the discrete ordinates method used to solve the radiative transfer equation.
  13. [M1] A. Panati (CPT) Stone-von Neumann theorem in Quantum Mechanics.
    In this stage the student will be asked to study and write a pedagogical introduction to Stone-von Neumann theorem about representation unicity of canonical commutation’s relations, one of the cornerstone theorem in quantum mechanics.
  14. [M1] A. Panati (CPT) Entropy in Classical and Quantum Mechanics.
    In this stage, the student will be asked to study and write a pedagogical introduction
    to the concept of entropy and its mathematical formulations, first in classic mechanics, then in quantum mechanics in the simplified framework of confined (i.e. finite dimensional) systems.
  15. [M1] C-A. Pillet (CPT) La géométrie Riemanienne.
    See here
  16. [M1] M. Rouleux (CPT) Modèle de Hubbard et spins à sym\’etrie continue.
    L’objet de ce stage est l’étude de la décroissance des corrélations (fonctions à 2 points) pour le modèle de Hubbard sur les réseaux Z ou Z^2, et sa généralisation possible aux systèmes de spins à symétrie continue. Le modèle de Hubbard décrit le Hamiltonien (quantique) d’un système d’électrons itinérant d’un site à l’autre du réseau, éventuellement soumis à un champ magnétique extérieur. Le sujet comprend une étude analytique et éventuellement des simulations numériques.
  17. [M1] S. Vaienti (CPT) Central limit theorem via martingale techniques.
    We propose to prove the central limit theorem using martingale theory. This is an alternative technique to the Levy’s approach. The student should first give an overview of martingale’s theory (not developed in the course but easily accessible with the given knowledge), and then follow the article by S. Lalley here :

Defenses 2015-2016

Master 1

  • Attoumani, Naila [M. Ersoy (IMATH)]
    Méthode des différences finies sur maillage mobile.
  • Elarif, Ali Aboudou [C. Galusinski (IMATH)]
    Modélisation mathématique des épidémies.
  • Hassane, Dhanoune [G. Faccanoni (IMATH)]
    Solution exacte du modèle Lmnc avec une loi d’état de type Noble-Able-Stiffened-Gas.
  • Rafiou, Moustoifa [G. Faccanoni (IMATH)]
    Optimisation du chauffage d’un four.
  • Rudenko, Oleksandr [L-S. Didier (IMATH)]
    Side-chanel attacks with template attacks.
  • Shao, Wei [M. Ersoy (IMATH)]
    Dérivation de modèles hydrostatiques et non-hydrostatiques.
  • Shuvar, Nataliia [T. Champion (IMATH) et M. Ersoy (IMATH)]
    Gradient method and Nesterov’s accelerated gradient descent.
  • Yaremchuk, Daryna [N. Meloni (IMATH)]
    Explicit Formulae on Genus 2 Hyperelliptic Curves.

Master 2

  • Ali, Mohamed Ali [Y. Aubry (IMATH)]
    Nombre de solutions d’un système de polynômes homogènes sur les corps finis.
  • Berko, Denys [F. Golay (IMATH) et L. Yushchenko (IMATH)]
    Code validation for hydrodynamic problems.
  • Caby, Théophile [S. Vaienti (CPT)]
    Construction d’une mesure invariante pour le flot géométrique de Lorentz.
  • Debyaoui, Mohamed [G. Bouchitté (IMATH) et C. Galusinski (IMATH)]
    Modèles d’écoulement incompressibles liés à un problème d’optimisation.
  • Feddaoui, Aïda [C-A. Pillet (CPT)]
    Géométrie de l’équation de Riccati matricielle.
  • Hamza, Abdou-Soimadou [P. Briet (CPT)]
    Modélisation d’un guide d’onde torsadé.
  • Mouneime, M’Madi Issimail Mohamed [J. Asch (CPT)]
    Etude de la correspondance Bulk-Edge pour des marches quantiques.
  • Mouzoun, Samira [C. Galusinski (IMATH)]
    Ecoulement de Navier Stokes incompressible avec frontières ouvertes.
  • Nasseri, Youssouf [A. Novotny (IMATH)]
    Inégalité d’Energie Relative pour les Equations de Navier-Stokes Compressibles.
  • Semeniuk, Ivan [Y. Aubry (IMATH)]
    From Hodge Index Theorem to the number of points of curves over finite fields.

Topics 2015-2016

  1. [M2] Y. Aubry (IMATH) Nombre de solutions d’un système de polynômes homogènes sur les corps finis.
    On considère le problème de la détermination du nombre maximum de zéros communs dans un espace projectif sur un corps fini d’un système de polynômes homogènes à plusieurs variables linéairement indépendants définis sur ce corps fini. Il existe une conjecture élaborée de Tsfasman et Bogulavsky qui prédit la valeur maximale quand les polynômes homogènes ont le même degré et qui n’est pas trop grand par rapport à la taille du corps fini. On montre que cette conjecture est vérifiée si le nombre de polynômes n’excède pas le nombre total de variables. Cela étend les résultats de Serre (1983) et Bogulavsky (1997) dans le cas d’un et de deux polynômes, respectivement. De plus, cela complète nos résultats récents montrant que la conjecture est fausse, en général, si le nombre de polynômes excède le nombre total de variables.
  2. [M2] P. Briet (CPT) Modélisation d’un guide d’onde torsadé.
    Cf. ici
  3. [M1/2] M. Ersoy (IMATH) A moving mesh method for hyperbolic equations.
    The aim of this work is to study a moving mesh finite volume method for scalar (and system of) hyperbolic conservation laws. The basical numerical analysis questions such as stability, consistency and convergence of the numerical scheme will be considered. Besides theoretical framework, a numerical code (written in C, C++, fortran or other languages) will be developed and validated through several test cases.
  4. [M1/2] G. Faccanoni (IMATH) Résolution analytique du problème de Riemann pour les équations d’Euler avec un gaz raidi.
    On se propose de calculer analytiquement la solution exacte du problème de Riemann pour les équations d’Euler de la dynamique des gaz fermées par une loi d’état de type Stiffened Gaz. On comparera cette solution aux solutions approchées obtenues par divers schémas numériques classiques.
    Prérequis: systèmes hyperboliques et lois de conservation, goût pour la modélisation et la programmation
    Langages: python ou Scilab (Octave/Matlab) ou Fortran90
  5. [M2] G. Faccanoni (IMATH) Modélisation et calcul numérique du pouls sanguin.
    On se propose de calculer analytiquement la solution exacte du problème de Riemann pour un système hyperbolique qui modélise de façon simplifiée le pouls sanguin. On comparera cette solution aux solutions approchées obtenues par divers schémas numériques classiques.
    Mots clefs: équations aux dérivées partielles, volumes finis
    Prérequis: systèmes hyperboliques de lois de conservation, goût pour la modélisation et la programmation
    Langages: python ou Scilab (Octave/Matlab) ou Fortran90
  6. [M2] G. Faccanoni (IMATH) Modélisation et calcul numérique du coup de bélier.
    On se propose de calculer analytiquement la solution exacte du problème de Riemann pour un système hyperbolique qui modélise les ondes de pression dans une pipeline. On comparera cette solution aux solutions approchées obtenues par divers schémas numériques classiques.
    Mots clefs: équations aux dérivées partielles, volumes finis
    Prérequis: systèmes hyperboliques de lois de conservation, goût pour la modélisation et la programmation
    Langages: python ou Scilab (Octave/Matlab) ou Fortran90
  7. [M1/2] G. Faccanoni (IMATH) Simulation des équations de Navier-Stokes avec FreeFem++.
    On s’intéresse à la simulation numérique avec FreeFem++ des équations de Navier-Stokes par différents schémas numériques.
    Mots clefs: équations aux dérivées partielles, éléments finis
    Prérequis: éléments finis, goût pour la modélisation et la programmation
    Langages: FreeFem++
  8. [M1/2] G. Faccanoni (IMATH) Etude d’un modèle de turbulence avec FreeFem++.
    On s’intéresse à la simulation numérique avec FreeFem++ des équations de Navier-Stokes fermées par un modèle de turbulence k-epsilon.
    Mots clefs: équations aux dérivées partielles, turbulence, éléments finis
    Prérequis: éléments finis, goût pour la modélisation et la programmation
    Langages: FreeFem++
  9. [M2] S. Meradji (CPT/IMATH) Implementation of a LES-EDC model in a physics-based fire propagation model.
    Cf. ici
  10. [M2] S. Meradji (CPT/IMATH) Implementation of MIC-CG method for solving pressure equation in a 3D physics-based fire propagation model.
    Cf. ici
  11. [M1/2] A. Novotny (IMATH) Thermodynamic stability conditions and relative energy functional in compressible fluids.
    The goal of the project is to reformulate the termodynamic stability conditions for weak solutions of compressible Navier-Stokes equations in terms of the so called relative energy inequality, and eventually to investigate some consequences of this formulation.
  12. [M2] C.-A. Pillet (CPT) Géométrie de l’équation de Riccati matricielle.
    Cf. ici
  13. [M1] M. Rouleux (CPT) Modèle de Hubbard et spins à symétrie continue.
    Cf. ici
  14. [M2] M. Rouleux (CPT) Vorticité sur un groupe de Lie.
    Cf. ici

 

Other Research Institutes
  1. [M2] A. Beaudoin (Université de Poitiers) Modélisation numerique de la sédimentation dans une colonne d’eau au repos – Prise en compte de la granulométrie des particules.
    Cf. ici
Companies
  1. [M2] SAFRAN – SNECMA Etudes d’influences sur des problèmes d’optimisation métiers pour réduction paramétrique H/F.
    Cf. ici