Rencontre thématique : Calcul des évènements rares

Location: Salle de réunion LR6 C 023, Centre Blaise Pascal, ENS-Lyon, France
June 23, 2011
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Scientific committee:

• Freddy Bouchet, ENS de Lyon, France

La dynamique des systèmes complexes, comme par exemple ceux rencontrés en mécanique des fluides, en physique du solide, en chimie, en océanographie, dans les sciences du climat ou dans de nombreuses autres sciences de la nature, mettent souvent en jeu plusieurs échelles, à la fois temporelles et spatiales. Dans ces systèmes, il est commun que de nombreux phénomènes microscopiques désordonnés et de faible intensité se conjuguent pour produire des événement observables à une échelle macroscopique. Une telle conjugaison est souvent très rare à l'échelle de temps microscopique où se situe la simulation numérique. Elle est donc très peu probable à cette échelle. Elle produit cependant des effets qui sont les phénomènes fondamentaux du ce système à l'échelle macroscopique. Citons comme exemples les changement de conformation (état de transition, transition) d'une molécule complexe ou d'un polymère, les passage d'une phase à une autre dans une situation de transition de phase (physique du solide, magnétisme, …), les transitions d'un attracteur à un autre pour un système turbulent (changement de polarité du champ magnétique terrestre, changement de régime en météorologie ou pour le climat, bistabilité du courant océanique Kuroshio, etc …).

Observer et comprendre ces phénomènes est donc essentiel. Cependant, étant donné la hiérarchie d'échelles de temps, ceci demeure en général impossible par une simulation numérique directe ou une simulation de dynamique moléculaire. Le but de ce groupe de travail est de discuter les méthodes théoriques ou numériques dont le but est spécifiquement le calcul de trajectoires rares. Des méthodes classiques ont récemment été remise au gout du jour et de nombreuses nouvelles méthodes sont apparues (méthodes “go with the winner”, multilevel splitting, méthodes Monte Carlo, calcul d'instantons, minimum d'action, transition path sampling, etc).

Le but général de ce groupe de travail informel est d'essayer de comparer différentes méthodes, leurs intérêts et limitations respectifs. Les discussions seront nourries par les expériences de chacun.

Ce groupe de travail était initialement prévu pour une audience limitée, mais nous avons été encouragés à en faire la publicité. Ceci explique cette annonce tardive. Nous serions heureux d'accueillir toute personne intéressée. Si vous êtes intéressés par la thématique mais si cette annonce arrive trop tard, nous vous proposons de nous le faire savoir pour de futures rencontres.

9h45-10h00 Welcome, coffee and tee at « cafétéria du LR6 », ENS-Lyon
10h00-10h05 Introduction (Freddy Bouchet)
10h05-10h50 Hugo Touchette (Queen Mary, London). Recent results and open problems in large deviation theory.
10h50-11h35 Julien Tailleur (CNRS, Paris). Probing rare trajectories with Lyapunov weighted dynamic.
11h35-12h20 Arnaud Guyader (INRIA and university, Rennes). Rare Event Simulation for Digital Watermarking and Molecular Dynamics.

12h20-13h20 Lunch

13h20-14h05 Paul Maneville (LADHYX, Ecole Polytechnique). Growth/decay of turbulent bands in transitional plane Couette flow: a Large-Deviations problem?
14h05-14h50 Oleg Zaboronsky (Warwick university). Gelation in Aggregation as a Large Deviations phenomenon.
14h50-15h20 Laurent Chevillard (ENS-Lyon). Rare events and non Gaussian fluctuations in fluid turbulence.

15h20-15h30 Break

15h30-16h15 Jorge Kurchan (ESPCI, Paris). To Be Announced.
16h15-17h00 Jason Laurie (ENS-Lyon), Mani Mathur (LEGI-Coriolis-Grenoble) and Freddy Bouchet (ENS-Lyon). Bistability in turbulent flows: experimental results and theory using instanton and large deviation theory.

17h00 Discussion and end.