Accompagnement de l'informatique au lycée en 2020 : les conférences ISN (Grenoble)

Mercredi 15 janvier 2020

• Caches, montrez-vous  !

Marie Durand, ingénieure de recherche Inria (équipe AVALON)

Les processeurs actuels traitent plusieurs teraopérations par seconde. Puissance nécessaire pour soutenir les besoins en simulation numérique, qui constitue, après la théorie et l'expérimentation, le 3^e pilier de la science.
Nous nous intéresserons aux problèmes du mouvement des données d'une mémoire centrale importante mais lente vers les unités arithmétiques et logiques en présence de caches. À partir de la situation concrète d'une méthode de résolution de très grands systèmes d'équations linéaires, nous rendrons visibles certaines caractéristiques des mémoires caches dont l'exploitation permet l'écriture d'un programme performant.

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• Théorie de l’appariement et applications actuelles

Bary Pradelski, chercheur CNRS (équipe POLARIS)

Pourquoi y a-t-il tant de personnes sans emploi alors qu’au même moment un certain nombre de postes sont disponibles ?
La théorie de l’appariement analyse ces problèmes où un certain nombre de personnes doivent être attribuées à un certain nombre de postes.
La présentation introduira le modèle de base associé au problème et développera des applications actuelles (donneurs et receveurs d’organe, taxis et utilisateurs, etc.). On évoquera également des pistes de recherche récentes, notamment les travaux d'Alvin Roth et de Lloyd Shapley qui ont été récompensés récemment par le prix Nobel en sciences économiques pour leur travail sur l’appariement.

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Mercredi 12 février 2020

• Les mathématiques et la physique dans les effets spéciaux et les jeux vidéo

Fabrice Neyret, chercheur CNRS (équipe MAVERICK)

La synthèse d’images (parfois appelée « la 3D ») permet de créer dans l’ordinateur des mondes fictifs, ultraréalistes ou de style cartoon selon l’envie des graphistes, des réalisateurs, des artistes.
Mais comment fait-on pour créer un monde ? Avec des mathématiques ! Créer un monde virtuel nécessite déjà de représenter des formes, ainsi que leur apparence, et leur mouvement. Il faut ensuite simuler le voyage de la lumière jusqu’à l’œil via les objets de la scène ainsi éclairés. Et pour tout cela il faut des mathématiques (et de la physique, et de l'informatique, et parfois un peu de biologie aussi).

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• Modélisation mathématique de population de cellules

Aline Marguet, chercheuse Inria (équipe IBIS)

Les avancées techniques apportent des données de plus en plus complexes pour le suivi des populations de cellules, notamment des données individuelles comprenant les informations de parenté entre les individus. Ceci ouvre la voie à des nouvelles questions biologiques telles que l’étude des liens entre une cellule et ses cellules-filles : le fonctionnement d’une cellule est-il déterminé par le fonctionnement de sa cellule-mère ?
Nous présenterons ici un cadre mathématique pour l’étude de l’héritabilité dans les populations de cellules et les problématiques liées à l’application à des données réelles.

Mercredi 11 mars 2020

• Modélisation de la croissance des micro-organismes

Hidde de Jong, chercheur Inria (équipe IBIS)

La croissance microbienne peut être formulée comme un problème d'optimisation : comment allouer les ressources nutritives extraites de l'environnement aux différentes fonctions cellulaires afin de maximiser le succès de reproduction des micro-organismes ?
Nous expliquerons que l'analyse de modèles mathématiques de la croissance microbienne permet de mieux comprendre les stratégies d'allocation de ressources qui ont évolué naturellement. En outre, nous montrerons comment modifier ces stratégies pour des besoins biotechnologiques.

• Algorithmes de calcul d’enveloppe convexe

Alain Girault, chercheur Inria (équipe SPADES)

Le calcul de l'enveloppe convexe d'un nuage de points est un des problèmes fondamentaux en informatique, avec des applications multiples : traitement d'images, reconstruction 3D, détection de collisions, planification de trajectoires, etc.
Nous présentons deux algorithmes pour résoudre ce problème, connus sous le nom de "gift wrapping" et de "Graham scan", et nous discutons leur complexité algorithmique.

Mercredi 08 avril 2020 [conférences annulées]

• Les compilateurs : panorama et défis

Christophe Alias, chercheur Inria (équipe CASH)

En informatique, un calcul est décrit par un programme, lui-même exprimé dans un langage de programmation. Dans cet exposé, nous nous intéresserons à l'implantation d'un langage de programmation avec un compilateur, c'est à dire un traducteur qui transforme un programme en code binaire directement compréhensible par la machine. Nous montrerons à travers des exemples simples les étapes classiques d'un compilateur avec une ouverture sur des problématiques de recherche associées. Nous montrerons également que les compilateurs produisent non seulement le logiciel mais aussi le matériel, et qu'en somme la totalité des systèmes informatiques existants sont produits par des compilateurs.

• Recherche reproductible : crise, origines, et évolution des pratiques

Arnaud Legrand, chercheur CNRS (équipe POLARIS)

La reproductibilité des expériences et des analyses des autres est l'un des piliers de la science moderne. Pourtant, la description des protocoles expérimentaux, des logiciels et des analyses est souvent lacunaire et permet rarement à un tiers de reproduire une étude. De telles inexactitudes sont devenues de plus en plus problématiques et sont probablement la cause du nombre croissant de retraits d'articles, même dans les revues prestigieuses, et de la prise de conscience par la communauté scientifique et le grand public que de nombreux résultats de recherche et études sont en fait erronés et trompeurs.
La science ouverte désigne ce mouvement qui s'efforce de rendre la recherche, les données et la diffusion scientifiques accessibles à tous les niveaux de la société. La recherche reproductible englobe les aspects techniques et sociaux de la science, ce qui permet et favorise une meilleure recherche pratique.
Dans cet exposé, nous donnerons un aperçu général des défis en jeu et des solutions émergentes. Nous parlerons aussi brièvement du rôle que l'informatique peut jouer dans ce domaine.