Les sciences de la simulation d’une part, et les sciences des données d’autre part, sont les deux facettes des sciences du numérique modernes. Basées sur la modélisation, l’analyse mathématique et la puissance des calculateurs modernes, elles permettent d’analyser, de prédire, voire de contrôler des processus physiques complexes. Elles se sont imposées comme un troisième pilier de la recherche scientifique, complémentaires des développements théoriques de modèles et des recherches expérimentales. Elles sont donc aujourd’hui devenues incontournables dans de nombreux domaines scientifiques.
Les champs d’étude liés à la transition écologique ne font pas exception. Les problèmes qu’ils soulèvent sont, par nature, complexes. Multi-physiques, difficiles à calibrer, ils font intervenir de nombreux paramètres incertains ou aléatoires et peuvent générer ou s’appuyer sur des données massives. Les interfaces avec les sciences humaines et sociales sont fondamentales pour déterminer les contraintes des questions d’optimisation sous-jacentes.
Ce nouveau numéro de Transitions interroge l’impact des sciences des données et de la simulation numérique sur trois des grands défis qui caractérisent la transition écologique : la mobilité et les transports, le climat et l’environnement, la production et l’acheminement de l’énergie.
Les auteurs :
Ouvrage collectif sous la direction de Tony Lelièvre et David Picard
Auteurs :
Marc Bocquet
CEREA, École des Ponts ParisTech
Louis Bouvier
École des Ponts ParisTech /Renault
Sébastien Boyaval
LHSV, École des Ponts ParisTech
Andrei Bursuc
Valeo
François-Baptiste Cartiaux
OSMOS Group
Céline Chizallet
IFP Énergies nouvelles
Manuel Corral-Valero
IFP Énergies nouvelles
Guillaume Dalle
EPFL
Éric Dumonteil
CEA
Virginie Ehrlacher
CERMICS, École des Ponts ParisTech
Alban Farchi
CEREA, École des Ponts ParisTech
Amaury Hayat
CERMICS, École des Ponts ParisTech
Aglaé Jézéquel
LMD, Institut Pierre-Simon Laplace
Loïc Landrieu
École des Ponts ParisTech
Michel De Lara
CERMICS, École des Ponts ParisTech
Claude Le Bris
École des Ponts ParisTech /INRIA
Tony Lelièvre
CERMICS, École des Ponts ParisTech
Sylvain Mailler
LMD, École polytechnique
Henri Mas-Mézéran
Laboratoire Navier, École des Ponts ParisTech
Axel Parmentier
CERMICS, École des Ponts ParisTech, Chaire Air France
Jean-Michel Pereira
Laboratoire Navier, École des Ponts ParisTech
Patrick Perez
Valeo
Christophe Peyrard
EDF R&D
David Picard
LIGM/IMAGINE, École des Ponts ParisTech
Amade Pouya
Laboratoire Navier, École des Ponts ParisTech
Pascal Raybaud
IFP Énergies nouvelles
Nicolas Relun
EDF Renouvelables
Nicolas Thome
Sorbonne Université
Daphné Tuncer
LVMT, École des Ponts ParisTech
Damien Violeau
LHSV/EDF
Tony Lelièvre
David Picard
Avant-propos
Anthony Briant
Introduction
Tony Lelièvre, David Picard
Chapitre 1. Mobilité
Mathématiques, IA et véhicules autonomes : la fin des embouteillages ?
Amaury Hayat
Estimation de la fiabilité des réseaux de neurones pour la conduite autonome
Andrei Bursuc, Nicolas Thome, Patrick Perez, David Picard
Une histoire de maths et de trains
Guillaume Dalle
Orchestrer l’échange de la donnée pour la mobilité : Internet en exemple ?
Daphné Tuncer
Recherche opérationnelle et processus industriels sobres
Louis Bouvier, Axel Parmentier
Chapitre 2. Climat
Les modèles du climat, la physique et la puissance de calcul au service de l’environnement et de la société
Sylvain Mailler, Aglae Jezequel
L’IA au service des géosciences et de la prévision du temps
Marc Bocquet, Alban Farchi
Enjeux et défis de l’apprentissage géospatial. Modéliser l’environnement à l’heure du deep learning
Loïc Landrieu
Des données et des modèles en hydraulique pour gérer le risque d’inondation
Sébastien Boyaval, Damien Violeau
Modéliser les glissements de terrain dans un contexte de changement climatique
Henri Mas-Mézéran, Jean-Michel Pereira, Amade Pouya, François-Baptiste Cartiaux
Chapitre 3. Énergie
L’optimisation mathématique dans la transition énergétique
Michel De Lara
Sciences du numérique et énergie nucléaire
Claude Le Bris
Simulation Monte-Carlo, processus branchants & sûreté des installations nucléaires
Éric Dumonteil
Réduction de modèles et jumeaux numériques pour la transition énergétique
Virginie Ehrlacher
La chimie numérique décode les réactions catalytiques de la transition énergétique
Pascal Raybaud, Céline Chizallet, Manuel Corral Valero
Le dimensionnement des éoliennes en mer
Christophe Peyrard, Nicolas Relun
Glossaire
