Dossier

10 : Quel rôle pour les mathématiques appliquées

10 : Quel rôle pour les mathématiques appliquées

Comment évalue-t-on la fiabilité des infrastructures nucléaires ?

Est-il néanmoins possible pour les organismes français du nucléaire de prolonger la durée de fonctionnement théorique de ces installations ? " Elle peut dans un premier temps être réévaluée au cours de leur exploitation si l'état des connaissances évolue et garantit un niveau de sûreté minimum " explique Nikolaos Limnios du LMAC. Avec cette question se pose donc aujourd'hui l'évaluation de la fiabilité des structures et la prise en compte de leur vieillissement. En effet, le métal des composants d'une centrale nucléaire peut fatiguer et voir ses caractéristiques techniques s'altérer sous l'action de différents mécanismes de dégradation : usure, corrosion, irradiation,... Autant de contraintes pouvant être décrites à travers des modèles mathématiques de fiabilité, rendant compte des conditions réelles d'exploitation d'une structure. " Une thèse préparée au LMAC concernait par exemple la modélisation et l'estimation de la vitesse de propagation des fissures dans le confinement des centrales nucléaires* " détaille l'enseignant-chercheur. Les probabilités et les statistiques offrent ainsi des outils traduisant des défaillances de toute origine, dont la prévision apparait essentielle dans des milieux industriels comme le nucléaire ou l'aéronautique, où leurs coûts et leurs risques, notamment humains, sont décuplés par la nature même des infrastructures considérées.

Trois questions à Julien Chiquet, maître de conférences au sein du Laboratoire Statistique et Génome de l'université d'Évry.

Doctorant au sein du LMAC et du Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA) de Saclay jusqu'en 2008, il a été cette même année lauréat de l'un des trois Prix de thèse Guy Deniélou, décernés chaque année par l'école doctorale de l'UTC.

En quoi a consisté votre travail de thèse de doctorat au sein du LMAC ?

Il s'agissait de proposer des modèles tenant compte du caractère aléatoire de la dégradation d'une structure, lorsque celle-ci fonctionne dans un environnement incertain. Ces modèles permettent d'évaluer l'évolution de la fiabilité des structures au cours du temps. La thèse, financée par le CEA, était motivée par les études de fiabilité et la durée de vie des centrales nucléaires.

À quel sujet de recherche vous intéressez-vous plus particulièrement aujourd'hui au sein du laboratoire Statistique & Génome ?

Mes travaux de recherche visent à détecter les interactions clés entre les gènes d'un organisme en développant des modèles statistiques permettant l'analyse des données du transcriptome (ensemble des ARN messagers dont la caractérisation permet d'identifier les gènes actifs et de déterminer les mécanismes de régulation d'expression des gènes, ndlr). Ces interactions sont représentables sous forme de graphes. À ce titre, je travaille sur des modèles de graphes aléatoires et à leurs inférences. Plus globalement, la motivation au sein de notre laboratoire est essentiellement biologique lors de l'élaboration de modèles mathématiques. Nous tâchons de comprendre et de simplifier les mécanismes complexes de la biologie pour construire des modèles mathématiques de ces phénomènes, en traduisant les hypothèses biologiques en hypothèses statistiques. Selon l'efficacité du modèle, nous espérons pouvoir participer à la confirmation ou l'infirmation des hypothèses biologiques originelles, voire en formuler d'autres.

Quelle place les mathématiques doivent-elles à ce titre occuper au sein des sciences pour l'ingénieur ?

De part ma formation d'ingénieur, je vois les mathématiques comme une formidable boîte à outils, un ensemble de méthodes. Je l'utilise chaque jour pour traiter des problèmes bien identifiés : inverser rapidement une matrice, détecter si un effet est significatif dans une population,... etc. Mais si l'on s'en tenait là, cette boîte n'évoluerait jamais et d'ailleurs n'existerait même pas. C'est le chercheur qui, par sa démarche, élabore de nouvelles méthodes. Une "culture mathématique" est également déterminante pour l'ingénieur, autant que pour le chercheur. Sans culture, l'ingénieur peut passer à côté d'outils performants et n'utiliser que ceux qu'il connaît déjà. Quant au chercheur, il doit se tenir sans cesse au courant des avancées de ses pairs. C'est en s'imprégnant de cette "culture mathématique" que l'on finit par avoir une idée neuve, dans le but de répondre à un problème donné. C'est d'ailleurs pour cela que les mêmes idées arrivent souvent en même temps au sein d'une communauté scientifique.