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Modélisation et analyse des systèmes stochastiques complexes
Titulaire(s) du cours
Yannick DE DECKER (Coordonnateur)Crédits ECTS
5
Langue(s) d'enseignement
français
Contenu du cours
Partie A : Introduction aux systèmes chimiques complexes
I. Qu'est-ce que la complexité ?
II. Le point de vue déterministe
III. L'approche probabiliste
Partie B : Modélisation
IV. Processus stochastiques et équation maîtresse
V. Emergence des lois macroscopiques
VI. Complexité, entropie et information
Partie C : Analyses et prédictions
VII. Comment dialoguer avec un système complexe ?
VIII. Techniques classiques d'analyse de données
IX. L'apprentissage automatique ("machine learning")
Objectifs (et/ou acquis d'apprentissages spécifiques)
Cette approche permet d'inclure l'effet des fluctuations microscopiques dans la cinétique et la thermodynamique des systèmes réactifs. Nous verrons comment elle permet de mieux comprendre l'origine microscopique des lois cinétiques macroscopiques et de phénomènes d'auto-organisation (oscillations chimiques, etc.). Nous discuterons aussi de l'interprétation que cette théorie permet de donner à l'apparition de certaines propriétés émergentes (flèche du temps, stockage et transmission d'information, etc.). Finalement, nous découvrirons ensemble différents outils d'analyse et de modélisation basés sur les données (reconstruction d'espaces des phases, techniques d'auto-régression, machine learning, ...).
Méthodes d'enseignement et activités d'apprentissages
Le cours théorique sera agrémenté de séances durant lesquelles l'étudiant pourra apprendre les bases des techniques de simulation et d'analyse stochastiques (algorithme de Gillespie, simulation de l'équation de Langevin chimique, réseaux de neurones)
Références, bibliographie et lectures recommandées
Dynamique Chimique, G. Nicolis, Dunod
Stochastic Methods, C. Gardiner, Springer Series in Synergetics
Stochastic Processes in Physics and Chemistry, N. G. Van Kampen, North-Holland, Elsevier
Support(s) de cours
- Université virtuelle
Autres renseignements
Contacts
Yannick.De.Decker@ulb.be
02 650 57 84
Campus
Plaine
Evaluation
Méthode(s) d'évaluation
- Examen oral
- Autre
Examen oral
Autre
L'évaluation consiste en un examen oral de 40-45 minutes.
Langue(s) d'évaluation
- français
- anglais