Curriculum Vitae de Nicolas Vauchelet 1 Etat civil

Curriculum Vitae de Nicolas Vauchelet
Septembre 2016
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Etat civil
Nom : Vauchelet
Prénom : Nicolas
Né le 02/12/1978 à Charleville-Mézières (08)
Nationalité : Française
Célibataire sans enfant
Grade : Professeur, section CNU 26
Adresse professionnelle :
LAGA, Insitut Galilé,
Université Paris 13
99, avenue Jean-Baptiste Clément
93430 Villetaneuse, France
E-mail :
[email protected]
Page web :
https://www.math.univ-paris13.fr/~vauchelet/index.html
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Déroulement de carrière
Activités professionnelles
2016
Professeur de mathématiques appliquées au LAGA, Université Paris 13.
2008–2016
Maître de conférences en mathématiques appliquées au Laboratoire JacquesLouis Lions, Université Pierre et Marie Curie, Paris 6.
Titulaire de l’HDR, soutenue le 8 décembre 2014 au Laboratoire Jacques-Louis
Lions.
2009–2016
Membre de l’Equipe-Projet BANG puis MAMBA
Rocquencourt.
de INRIA Paris-
Formation
2007 – 2008
Post-doctorat au sein de l’équipe SIMPAF de INRIA LILLE NORD EUROPE,
en collaboration avec Ch. Besse et Th. Goudon.
2006 – 2007
A.T.E.R. en Mathématiques Appliquées (demi-poste), université Paul Sabatier, Toulouse 3.
2003 – 2006
Thèse encadrée par N. Ben Abdallah et F. Méhats à l’université Paul
Sabatier, Toulouse 3 : modélisation mathématique du transport diffusif de charges
partiellement quantiques, soutenue le 24 novembre 2006.
Admis au titre de docteur de l’Université Paul Sabatier, mention Très Honorable.
2002 – 2003
DEA de Mathématiques Appliquées obtenu à l’université Paul Sabatier,
Toulouse 3, mention Très Bien.
1999 – 2003
Elève de l’ENS Lyon : Licence, Maîtrise et Magistère de Mathématiques et
Applications de l’ENS Lyon, Agrégation externe de Mathématiques.
Séjours dans le cadre de programmes internationaux
Oct–Déc. 2016
Nelder Visiting Fellowships, Department of Mathematics, Imperial College,
London.
Mars 2015
Séjour au CMM (2 semaines), Universidad de Chile, invité par Michal Kowalczyk.
Jan–Fév. 2014
& 2015 & 2016
Enseignement lors du semestre d’été (8 semaines) à l’IMPA Rio de Janeiro,
Brésil : An introduction to mathematical modelling of biophysical phenomena,
cours niveau M2, 40hTD.
2013
Responsable du programme Hubert Curien Xu GuangQi avec la Chine : Modèles d’équations aux dérivées partielles pour l’auto-organisation cellulaire en
biologie, en partenariat avec l’université Shanghai Jiao Tong, Shanghai, China.
2011 & 2012
Responsable du programme Hubert Curien Galilée avec l’Italie : Modèles numériques du transport collisionnel dans des dispositifs nano-électroniques, en partenariat avec l’IMATI, Pavia, Italie.
Sept. 2011
Séjour au CMM, Universidad de Chile, Santiago (2 semaines) dans le cadre du
programme CONYCIT de INRIA.
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Mai–Juil. 2004
et Juin 2009
IMATI, Pavia (Italie), collaboration avec Dr Paola Pietra dans le cadre d’un
projet sur la simulation du transport d’un gaz d’électron confiné dans une nanostructure ; financé par le réseau européen HYKE.
Prix et récompenses
2016
Nelder Visiting Fellowships, Department of Mathematics, Imperial College, London.
Délégation CNRS (50%).
Depuis 2009
Titulaire de la prime d’investissement en recherche (PIR) de l’UPMC (équivalent
de la PEDR pour l’UPMC).
2013 – 2015
Titulaire de la prime d’investissement en Licence (PIL) de l’UPMC.
2009 – 2012
Délégation (50%) dans l’Equipe-Projet BANG de INRIA Paris-Rocquencourt.
Participation à des congrès (depuis 2010)
Juin 2016
Mini-cours lors du CIMPA research school, Santiago de Cuba, Cuba.
Mai 2016
Conférencier invité au INdAM workshop Interactions between Analysis and Innovative Algorithmics, Roma, Italia.
Mai 2016
Conférencier invité Mathematical Topics in Kinetic Theory, Cambridge, UK.
Mars 2016
Séminaire à l’IRMAR, Université Rennes 1.
Mars 2016
Séminaire ANEDP de l’Université de Lille 1.
Fév. 2016
Exposé à l’IMPA, Rio de Janeiro, Brasil.
Nov. 2015
Conférencier invité au Second Mokalien Meeting, Université Paris-Dauphine.
Sept. 2015
Exposé au séminaire d’EDP et applications, Université Lyon 1.
Août 2015
Conférencier invité à ICIAM 2015, Beijing, China, mini-symposia on Recent Advances in Kinetic Equations : Numerical Methods and Their Applications.
Juin 2015
Séminaire au département de mathématiques de Dong Hua University, Shanghai,
China.
Juin 2015
Conférencier invité au Workshop on Mathematical and Physical Methods for Biological Systems, Shanghai, China.
Avril 2015
Exposé au séminaire LAMA de l’université de Savoie, Chambéry.
Avril 2015
Exposé au séminaire EDP de l’ERC ReaDi, EHESS, Paris.
Avril 2015
Exposé au séminaire de l’équipe EDP de l’université de Nice.
Mars 2015
Exposé au séminaire du Center for Mathematical Modeling (CMM), Universidad
de Chile, Santiago, Chili.
Mars 2015
Conférencier invité au Workshop on mathematical methods and modeling of biophysical phenomena, Cabo Frio, Brasil.
Fév. 2015
Conférencier invité au Working group in biomathematics, Niteroi, Brasil.
Déc. 2014
Exposé au séminaire de mathématiques appliquées de l’université de Nantes.
Nov. 2014
Conférencier invité au GDR METICE, Université Paris Descartes.
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Nov. 2014
Exposé au groupe de travail de l’IAC Mauro Picone, CNR, Rome.
Juillet 2014
Exposé au LJLL/Shanghai meeting, Laboratoire Jacques-Louis Lions, Paris.
Mai 2014
Conférencier invité au Workshop on Multiscale Problems from Physics, Biology
and Materials Science, Shanghai, China.
Mars 2014
Exposé au groupe de travail du PROC de la Fiocruz, Rio de Janeiro, Brasil.
Oct. 2013
Conférencier invité au 4ème colloque EDP Normandie, Caen.
Sept. 2013
Conférencier invité au IFAC Worshop on Control of PDE, IHP, Paris.
Juil. 2013
Conférencier invité au Chilean-French-Polish conference on nonlinear evolutionary PDE’s, Bedlewo, Poland.
Conférencier invité au congrès PRIMA 2013, session Kinetic equations, Shanghai,
China.
Exposé au séminaire de mathématiques appliquées de l’université d’Evry-Val
d’Essonne.
Conférencier invité au Workshop Math. Methods and Modeling of Biophysical
Phenomena, Rio de Janeiro, Brasil.
Conférencier invité au Workshop “Recent Advances in Scientific and Engineering
Computing”, Shanghai Jiao Tong University, China.
Conférencier invité au Workshop Cell biology and physiology: PDE models, Heraklion, Greece.
Poster au “5th Euro-Japanese Workshop on Blow-up”, Marseille, France.
Exposé au séminaire de l’équipe AN de l’IRMAR, Univ. Rennes 1.
Exposé au CMM, Universidad de Chile, Santiago.
Conférencier invité au Workshop on “Individual and Collective Dynamics in Active Suspensions”, IHP, Paris.
Conférencier invité au Kinetic models of classical and quantum particle systems.
A conference in memory of Naoufel Ben Abdallah, Toulouse.
Conférencier invité à la Conference on Computational and Mathematical Population Dynamics, Bordeaux.
Exposé au Groupe de Travail Numérique, Université Paris-Sud.
Conférencier invité au DEASE QUATRAIN meeting "PDEs for Engineering
NanoScience and Biology", Hammamet, Tunisie.
Juin 2013
Mars 2013
Mars 2013
Oct. 2012
Oct. 2012
Sept. 2012
Oct. 2011
Sept. 2011
Juin 2011
Mars 2011
Juin 2010
Mai 2010
Avril 2010
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3.1
Activités de recherche
Présentation générale des travaux de recherche
Mes travaux de recherche portent sur la modélisation mathématique, l’analyse, et la simulation
numérique de modèles issus de la physique ou de la biologie. Plusieurs de ces travaux s’inscrivent
dans des collaborations interdisciplinaires et internationales. Les mots clés associés à mes travaux
sont les suivants :
- Modélisation mathématique appliquée à la biologie.
- Modèles macroscopiques d’interactions (chimiotactisme, swarming,...)
- Modèles continues de croissance tumorale.
- Simulation et analyse numérique ; calcul scientifique.
- Equations de transport : équations cinétiques, système de dérive-diffusion, limites hydrodynamiques, lois de conservation scalaires, équations de transport à coefficients discontinus.
- Equations de réaction-diffusion en dynamique des populations.
- Méthodes d’entropie, comportement en temps long.
Les principaux résultats obtenus dans mes recherches sont succintement résumés ci-dessous. Ils
sont répartis par domaine d’application, en particulier depuis mon recrutement en tant que maître
de conférences, je me suis spécialisé dans les applications à la biologie. Les numéros entre crochets
font références aux publications de la Section 6.
• Comportement collectif de bactéries.
Suite à mon recrutement en qualité de maître de conférence, je me suis fortement investi dans
l’étude et la simulation de modèles d’EDP décrivant l’auto-organisation des communautés cellulaires
par chimiotactisme ou swarming. Plusieurs de ces travaux ont été menés en collaboration avec des
biophysiciens ou généticiens. J’ai notamment été responsable en 2012 d’un projet exploratoire PEPS
Physique Théorique et Interactions du CNRS en collaboration avec l’institut Curie. Ce projet a
permis en particulier de lancer le travail de thèse de Casimir Emako-Kazianou, thèse débutée en
décembre 2012 et soutenue en mars 2016.
Tout d’abord, une collaboration avec des généticiens de l’université Paris-Sud, nous a incité
à proposer des modèles pour le swarming de bactéries Bacillus subtilis. En effet, des expériences
montrent que la propagation de ces bactéries dans un milieu favorable s’effectue en colonies et exhibe
un réseau complexe de ramification. Un modèle prenant compte de ces observations a été proposé
dans [A9] et étudié dans [A10]. Cet article, qui a été distingué par le journal (featured article), propose
une étude des ondes de propagation du modèle sous la forme d’un plateau. Il a ainsi été démontré
l’existence d’une onde en forme de plateau sous des conditions de petitesse sur les données initiales.
Par ailleurs, je m’intéresse beaucoup à l’étude de l’agrégation de bactéries par chimiotactisme. Ce
phénomène décrit le comportement d’une population de bactéries en réponse à un signal chimique.
Des expériences menés par des physiciens de l’Institut Curie ont permis d’observer la formation
d’ondes de concentration pour la bactérie Escherichia Coli se déplaçant dans un micro-canal riche
en nutriment. Des modèles cinétiques permettent de rendre bien compte de ce phénomène. Des
simulations numériques d’un tel modèle ont été effectuée en [A7]. De plus, une limite hydrodynamique
de ce modèle nous mène naturellement à étudier l’équation d’agrégation [C3]. Cette équation est
une loi de conservation scalaire non-linéaire couplé à un potentiel d’interaction nonlocal. Pour le
système obtenu, les solutions faibles explosent en temps fini. Nous avons donc développé un contexte
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mathématique adapté à l’étude de solutions mesures pour ces lois de conservation scalaires [A11, A13].
Un résultat important a été d’établir un critère pour montrer l’unicité des solutions mesures. Ce
critère est en lien avec les inégalités d’entropie pour les lois de conservation scalaires. Ainsi une
relation naturelle avec les solutions entropiques a été mise en évidence, de plus ces solutions, dite en
dualité, sont équivalentes aux flots gradients [A22, C7]. Un avantage de notre approche est de pouvoir
adapter les outils des EDP pour effectuer des simulations numériques [C5, A18] et donc observer le
comportement des solutions après l’explosion en temps fini. Cette étude est en particulier importante
pour effectuer des simulations numériques du modèle cinétique préservant l’asymptotique [A24, A27].
Le concept de solutions en dualité nous limitant à la dimension 1, nous avons étendu ces travaux en
dimension quelconque dans [A23] en utilisant les solutions pushforward de l’équation de transport.
L’analyse de l’erreur numérique des schémas associés a nécessité de développer une méthode pour
effectuer l’analyse de l’erreur de convergence pour l’équation de transport à coefficients discontinus
dans un cadre mesure [A31].
De plus, nous nous sommes intéressés à l’extension de ces travaux dans le cas de deux populations
de bactéries en interaction [A19, A30]. En effet, des expériences mettent en évidence le phénomène
de synchronisation entre les populations, phénomènes aussi observés dans le modèle mathématique
[A25]. Une autre extension consiste à inclure les variables internes dans le modèle cinétique pour
décrire plus précisément la réponse intra-cellulaire des bactéries. Il a été montré dans [A26] que
lorsque la réponse cellulaire est très rapide, le modèle cinétique à variable interne est proche de celui
sans variable interne étudié précédemment.
• Modélisation de la croissance tumorale.
La modélisation mathématique de la croissance tumorale a connu récemment un grand essor
avec l’émergence de nombreux modèles mathématiques. Parmi ces modèles, on peut distinguer ceux
à l’échelle microscopique décrivant la dynamique au niveau de chaque individu de ceux à l’échelle
macroscopique s’intéressant à des quantités moyennées. Si ces premiers sont extrêmement précis, les
coûts de calcul sont tels que nous sommes actuellement limités à quelques millions de cellules, i.e.
à des tumeurs de quelques millimètres de diamètre. Nous nous sommes alors plus particulièrement
intéressés à des modèles macroscopiques prenant en compte les propriétés mécaniques des cellules
tumorales. Dans ces modèles, la tumeur est décrite comme un fluide.
Dans le cadre d’une collaboration avec l’université de Shanghai Jiao Tong, concrétisée en 2013
par un programme Hubert Curien XuGuang Qi dont j’ai été responsable, nous avons étudié la propagation d’une tumeur en fonction de ses caractéristiques mécaniques. Pour cela deux approches
macroscopiques sont généralement utilisées dans la littérature. Dans une première approche, la tumeur est décrite par la dynamique de la densité des cellules tumorales. Dans une seconde approche,
la dynamique tumorale est modélisée par la dynamique de son domaine au moyen de modèles à
frontière libre de type Hele-Shaw. Une étude de l’invasion spatiale à partir de la première approche
est proposée dans [A14], puis nous étendons ces travaux au modèle à frontière libre dans [A16]. Le
lien mathématiques entre les modèles à frontière libre de type Hele-Shaw et les modèles à densité
cellulaire est obtenu par une limite incompressible et est rigoureusement étudié dans [A17], puis en
tenant compte de la vico-élasticité dans [A20].
• Contrôle de maladies vectorielles transmises par les moustiques de type Aedes.
Suite à plusieurs séjours à Rio de Janeiro pour des missions d’enseignement à l’IMPA, j’ai eu
l’occasion de rencontrer des biologistes de la FioCruz de Rio de Janeiro. Ceci a permis d’initier le
projet Capes/Cofecub Modeling innovative control methods for dengue fever, en collaboration avec
la FioCruz, et le projet convergence SU/Faperj Control and identification for mathematical models
of dengue epidemics, en collaboration avec l’IMPA et la FGV de Rio de Janeiro. Ces travaux entrent
dans le cadre de la thèse de Martin Strugarek, débutée en septembre 2015, que je co-encadre.
6
La problèmatique générale est l’étude de stratégies innovantes pour le contrôle de la dengue et
autres maladies vectorielles (chikungunya, zika). Une de ces stratégies consiste à utiliser la bactérie
Wolbachia. En effet, il a été observé que les moustiques Aedes aegypti infectés par des bactéries intracellulaires Wolbachia cessent de transmettre le virus de la dengue. Un autre facteur important
est le fait que les femelles transmettent la bactérie à leurs descendances. En effet, il y a une incompatibilité cytoplasmique empêchant la fécondation de femelles non-infectées par Wolbachia par des
mâles infectés. Une problèmatique est donc de savoir si cette caractéristique permet de s’assurer de la
propagation de Wolbachia dans la population, alors que la longévité des moustiques infectés est plus
faible que pour les individus non infectés. L’injection d’une population infectée serait alors une stratégie de contrôle biologique efficace. Bien évidemment l’utilisation adéquate et sûre de technologies
de ce type requiert des méthodes mathématiques pour aider à la prédiction de possibles scénarios et
optimiser la logistique d’utilisation.
Afin d’étudier la propagation spatiale d’une population de moustiques infectés dans la population
totale, nous avons développé des modèles de type réaction-diffusion et avons montré qu’ils peuvent
se réduire à une seule équation de réaction-diffusion de type bistable [A29]. Nous nous intéressons
ensuite aux conditions initiales à imposer afin d’assurer la propogation de la population infectés.
Ces travaux sont effectués en parallèle d’études menées sur le terrain par la FioCruz qui effectue des
relâchés de moustiques infectés dans plusieurs quartiers de Rio de Janeiro.
• Simulations numériques dans le plasma ionosphérique.
Ce travail effectué lors de mon post-doctorat est centré sur la simulation des interactions entre un
satellite et le plasma environnant et tout particulièrement aux phénomènes de charge des satellites.
Il s’inscrit dans un partenariat avec l’entreprise Thalès et a donné lieu aux publications [A6, C2].
• Transport de charges dans des nanostructures à matériaux semiconducteurs.
Durant ma thèse de doctorat, je me suis intéressé à des modèles mathématiques décrivant le
tranport quantique de charges dans des dispositifs nanoélectroniques, notamment pour des nanotransistors à matériaux semiconducteurs. Ces travaux s’inscrivent dans le domaine des nanotechnologies.
On s’intéresse ici à des dispositifs dans lesquels les charges induisant le courant sont extrêmement
confinées. Un modèle macroscopique a été proposé et analysé dans [A1, A2, A3, A4]. Il peut être
obtenu à partir d’une limite de diffusion d’un modèle cinétique [A8]. De même un modèle pour les
nanotubes a été analysé dans le cadre de la thèse de Clément Jourdana [A12]. Une discrétisation de
ces modèles a permis d’obtenir des simulations numériques du comportement des charges et donc
du courant induit dans de tels dispositifs [A15, A5, C1]. Leur couplage avec des modèles purement
quantique suivant les régions du domaine est étudié dans [A21, C4]. Une partie de ses travaux s’est
déroulée dans le cadre d’une collaboration avec l’IMATI de Pavie, Italie, concrétisée en 2011 et 2012
par un programme Hubert Curien dont j’ai été le responsable.
3.2
Calcul scientifique et analyse numérique
Comme précisé ci-dessus, j’ai développé et étudié des schémas numériques et ai implémenté plusieurs codes numériques pour simuler les modèles d’EDP étudiés dans mes travaux. Voici une liste
de quelques uns de ces travaux avec les références associées :
— Analyse numérique d’un schéma upwind pour l’équation de transport avec coefficients discontinues [A31].
— Réalisation d’un code 2D pour l’équation d’agrégation (Fortran 90) et preuve de convergence
du schéma aux volumes finis [A23].
— Développement et implémentation de schémas numériques vérifiant les propriétés well-balanced
et asymptotiques-preserving pour des modèles cinétiques d’agrégation [A18, A24, A27].
— Réalisation d’un code 2D pour le swarming (FreeFem++) [A9].
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— Réalisation d’un code cinétique 2D+1D par méthode semi-Lagrangienne simulant des phénomènes de chemotaxis (Fortran 90) et analyse de convergence[A7].
— Parallélisation d’un code 3D de simulation de la charge électrostatique d’un satellite dans
l’ionosphère (propriété de Thalès Alenia Space, Fortran 90). La méthode numérique utilisée
est décrite dans [A6].
— Réalisation de codes 2D simulant le transport quantique confiné dans un nanotransistor (Fortran 90) [A15, A5] et de codes de couplage avec un modèle purement quantique [C4, A21].
3.3
Collaborations et partenariats
Collaborations nationales.
— Coordinateur principal du noeud de l’UPMC, Paris 6 pour l’ANR Blanche KIBORD,
KInetic models in Biology Or Related Domains, 2014–2018 (48 mois).
— Depuis 2009, membre de l’équipe-projet BANG puis MAMBA de INRIA Paris-Rocquencourt :
collaboration avec des physiciens de l’intitut Curie, des généticiens de l’université Paris-Sud
et des biologistes du Centre de Recherche des Cordeliers.
— Collaborateur de l’équipe-projet SIMPAF de INRIA Lille Nord Europe dans le cadre d’un
contrat indusriel avec l’entreprise Thalès Alenia Space, en 2008 – 2010.
Collaborations internationales.
— Responsable du programme Hubert Curien Xu GuangQi avec l’université Shanghai Jiao
Tong, Chine : Modèles d’équations aux dérivées partielles pour l’auto-organisation cellulaire
en biologie. Financement obtenu en 2013.
— Responsable du programme Hubert Curien Galilée avec l’IMATI, Pavia (Italie) : Modèles
numériques du transport collisionnel dans des dispositifs nano-électroniques. Financement obtenu en 2011 et reconduit en 2012.
Collaborations interdisciplinaires.
— Coordinateur du projet exploratoire PEPS PTI du CNRS Ondes de concentration en bactéries : projet pluridisciplinaire en collaboration avec l’équipe de physico-biologie de l’institut
Curie, (financement obtenu en 2012). Ce projet a servi de base pour le lancement du travail
de thèse de Casimir Emako-Kazianou, débutée en Décembre 2012.
— Depuis 2012, membre de l’Institut Universitaire de Cancérologie (IUC) de l’UPMC.
Collaborations internationales et interdisciplinaires.
— Membre du projet STIC-AmSud MOSTICAW (MOdeling the Spread and opTImal Control of
Arboviroses by Wolbachia à partir de 2016.
— Membre du projet Modeling innovative control methods for dengue fever (Dir. Benoît Perthame) en collaboration avec la Fondation Oswaldo Cruz, FioCruz, Rio de Janeiro. Encadrement du stage de M2 de Luis Matos en 2014 et co-encadrement, avec Benoît Perthame, de
celui de Martin Strugarek en 2015 qui a débouché sur une thèse débutée en septembre 2015.
Ce projet est financé par le programme CAPES-COFECUB sur la période 2015-2019.
— Membre du projet Control and identification for mathematical models of dengue epidemics,
en collaboration avec l’IMPA et la FGV de Rio de Janeiro. Projet financé par le programme
Convergence Sorbonne Universités / FAPERJ en 2015-2016.
Collaborations industrielles.
— Contrat industriel avec l’entreprise Thalès Alenia Space pour la simulation de la charge d’un
satellite en interaction avec l’ionosphère (2007–2010).
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Activités d’enseignements
Depuis 2008
Maître de conférences à l’université Pierre et Marie Curie.
Enseignements :
L2 : Analyse, Introduction à l’approximation numérique, Orientation et Insertion
Professionnelle (OIP) ;
L3 : Distributions et analyse de Fourier, Introduction à l’analyse numérique, Analyse numérique des EDO ;
M2 : Préparation option B (calcul scientifique) pour l’agrégation externe de mathématiques, Mathematical modeling of biophysical phenomena (cours dispensé à
l’IMPA, Rio de Janeiro et dans le cadre du M2 Mathématiques de la Modélisation
de l’UPMC).
2006 – 2007
ATER (demi-poste) à l’unversité Paul Sabatier, Toulouse 3 : 96 h équivalent TD.
2003 – 2006
Moniteur de l’Université Paul Sabatier, Toulouse 3 : 64 h équivalent TD par année.
Responsabilités
Depuis 2012
Co-responsable du parcours exigeant informatique, mathématiques et applications PIMA, commun aux Licences de Mathématiques et d’Informatique, devenu
en 2014 la double majeure Mathématiques et Informatique, en collaboration avec
Mohab Safey El Dinn (LIP6).
Le parcours de la double majeure mathématiques et informatique, PIMA, offre une
double formation de haut niveau en informatique et en mathématiques appliquées.
Ce parcours exigeant demande un fort investissement des étudiants. Il est associé
à un encadrement renforcé de la part de l’équipe enseignante. Les étudiants bénéficient d’un programme d’été spécifique (une UE de la licence de mathématiques a
été créée en 2012 à cette occasion) ainsi que de colles en mathématiques le long de
l’année. Un séjour dans une prestigieuse université américaine (Brown) a été organisés de 2012 à 2015. Depuis 2015, les étudiants validant les deux blocs disciplinaires
du parcours obtiennent la licence de Mathématiques et la licence d’Informatique de
l’UPMC.
Pour plus d’informations consulter le site : https://www-licence.ufr-info-p6.
jussieu.fr/lmd/licence/public/espace_public/offres_formation/pima/
Encadrement de stages :
2016
Co-encadrement du stage de M2 de Laetitia Dufour : Modeling influence of hatching
on mosquitos dynamics, avec Benoît Perthame et Martin Strugarek (financement
programme convergence SU/Faperj).
2015
Co-encadrement du stage de M2 de Martin Strugarek : Two-populations model for
the spread of Wolbachia in a mosquito population, avec Benoît Perthame.
Co-encadrement du stage de M2 de Djamel Sayah : Modélisation des échanges ioniques dans le rein, avec Sidi-Mahmoud Kaber (financement ANR Kibord).
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2014
Encadrement du stage de M2 de Luis Matos : Invasion de la bactérie Wolbachia
dans une population de moustiques.
Co-encadrement du stage de 1ère année de l’ENS Lyon de Robin Michaud : Analyse
d’un modèle d’échange ionique dans le rein, avec Sidi-Mahmoud Kaber.
2012
Encadrement du stage de M2 de Jean-Paul Luc. Mémoire intitulé : Quelques aspects
du transport de bactéries.
2011
Encadrement du stage de M2 de Marie Arcadias-Milville. Mémoire intitulé : Schémas numériques en une dimension pour une équation simplifiée de Keller-Segel.
Encadrement de thèses :
Depuis 2015
Co-encadrement avec Benoît Perthame (LJLL) de la thèse de Martin Strugarek.
Depuis 2015
Co-encadrement avec Abdelghani Bellouquid (Université Caddi Ayyad de Marrakech, Maroc) de la thèse en cotutelle de Nisrine Outada : Complex systems in biology
and soft sciences : modeling by hyperbolic and kinetic equations, analytic and numerical problems. Programme Doctoral International Modélisation des Systèmes
Complexes (PDI-MSC), Institut de Recherche et Développement (IRD) et UPMC.
2012 – 2015
Co-encadrement avec Luis Almeida (LJLL) de la thèse de Casimir EmakoKazianou : “Etude de modèles de chimiotactisme à deux espèces”, soutenu le 17
mars 2016 à l’UPMC.
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Autres activités
5.1
Responsabilités administratives
— Membre de la commission Environnement de Sorbonne Université pour le renouvellement de
l’IDEX et préfigurant à la formation d’un institut de transition environnementale.
— Coordinateur du noeud de l’université Paris 6 pour l’ANR Blanche KIBORD, KInetic models
in Biology Or Related Domains, 2014–2018.
— Depuis 2014, membre du groupe d’experts GENCI.
— Depuis 2011, membre du groupe d’experts de l’UPMC, collège B.
— Depuis 2009, correspondant régional du Laboratoire Jacques-Louis Lions pour la SMAI.
— Elu représentant des doctorants au conseil du laboratoire MIP (2004 – 2005).
5.2
Organisation de conférences
— Co-organisateur des journées Mathematical modeling and control in epidemic spread, Laboratoire Jacques-Louis Lions, juin 2015.
— Co-organisateur du LJLL/Shanghai meeting, Laboratoire Jacques-Louis Lions, juillet 2014.
— Co-organisateur du Workshop on cell motion, LJLL 17 décembre 2012.
— Co-organisateur des Journées d’Accueil des Mathématiciens en 2011 et en 2013 à l’IHP.
— 2009 – 2011, responsable pour l’UPMC du séminaire transatlantique Brown-Paris 6 des jeunes
chercheurs mathématiciens.
5.3
Responsabilités enseignements
— Depuis 2012, co-responsable, avec Pr. Mohab Safey El Dinn (LIP6, UPMC), du Parcours
Informatique, Mathématiques et Applications (PIMA) de la double majeure Informatique
et Mathématiques de la Licence de l’UPMC : parcours exigeant bidisciplinaire commun aux
licences de mathématiques et d’informatique de l’UPMC.
5.4
Animation
— Conférences d’initiation aux mathématiques appliquées à la biologie, pour Animath, au Lycée
Racine de Paris 8 et au Lycée Notre-Dame de Bourg-la-Reine (élèves de 1ère et Terminale S).
Pré-conférences pour la conférence de Dominique Barbolosi du cycle de conférence “un texte,
un mathématicien”.
— Animation du stand PIMA lors des JOR (Journées d’Orientation Réfléchie) en 2012, 2013,
2014, 2015. Co-organisation et animation des demi-journées métiers pour les PIMA : demijournée, organisée tous les ans, durant laquelle des professionnels viennent présenter leur
métier en Math-Info aux étudiants L3 PIMA.
— Animation du stand de la SMAI lors du salon des Jeux et de la Culture Mathématique en
2011 et 2012.
5.5
Participation à des comités de lecture
— Comités de lecture pour les revues SIAM MMS, SIMA, Trans. AMS, Comm. Math. Sci., J.
Comput. Phys., Panorama & Synthèses, Disc. Cont. Dyn. Syst., ESAIM Proc. . . .
— Reviewer pour Math Review.
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Publications
Articles soumis
[A33] M. Strugarek, N. Vauchelet, J. P. Zubelli, Quantifying the survival uncertainty of Wolbachiainfected mosquitoes in a spatial model
[A32] C. Jourdana, P. Pietra, N. Vauchelet, A classical-quantum coupling strategy for a hierarchy of
one dimensional models for semiconductor
[A31] F. Delarue, F. Lagoutière, N. Vauchelet, Convergence order of upwind type schemes for transport equations with discontinuous coefficients
[A30] C. Emako-Kazianou, J. Liao, N. Vauchelet, Synchronising and non-synchronising dynamics for
a two-species aggregation model
Articles publiés ou acceptés pour publication
[A29] M. Strugarek, N Vauchelet, Reduction to a single closed equation for 2 by 2 reaction-dffusion
systems of Lotka-Volterra type, SIAM J. on Appl. Math.
[A28] N. Outada, N. Vauchelet, T. Akrid, M. Khaladi, From kinetic theory of multicellular systems
to hyperbolic tissue equations : asymptotic limits and computing, M3AS : Mathematical Models
and Methods in Applied Sciences (Special Issue on Self-Propelled Particles) (2017)
[A27] L. Gosse, N. Vauchelet, Hydrodynamic singular regimes in 1 + 1 kinetic models and spectral
numerical methods, J. Math. Anal. App. 445 (2017), no 1, 564–603.
[A26] B. Perthame, M. Tang, N. Vauchelet, Derivation of the bacterial run-and-tumble kinetic equation from a model with biochemical pathway, J. Math. Biol. to appear.
[A25] C. Emako-Kazianou, C. Gayrard, A. Buguin, L. Almeida, N. Vauchelet, Traveling pulses for a
two-species chemotaxis model, PLOS Comput. Biol. 2016, DOI 10.1371/journal.pcbi.1004843
[A24] L. Gosse, N. Vauchelet, Numerical high-field limits in two-stream kinetic models and 1D aggregation equations, SIAM J. Sci. Comput. 38 (1) (2016), A412–A434.
[A23] J.A. Carrillo, F. James, F. Lagoutière, N. Vauchelet, The Filippov characteristic flow for solutions of the aggregation equation with midly singular potentials, J. Differential Equations 260
(2016) no 1, 304–338.
[A22] F. James, N. Vauchelet, Equivalence between duality and gradient flow solutions for onedimensional aggregation equations, Discrete and Continuous Dynamical Systems, Vol 36, no
3, 2016, 1355–1382.
[A21] C. Jourdana, N. Vauchelet, Hybrid fluid-quantum coupling for the simulation of the transport of
partially quantized particles in a DG-MOSFET, Nanoscale Syst. : Math. Model. Theory Appl.
2015 ; 4 :1–17.
[A20] B. Perthame, N. Vauchelet, Incompressible limit of a mechanical model of tumor growth with
viscosity, Phil. Trans. R. Soc. A (2015) 373 : 20140283.
[A19] C. Emako, L. Neves de Almeida, N. Vauchelet, Existence and diffusive limit of a two-species
kinetic model of chemotaxis, Kin. Rel. Models. Vol 8 no 2 (2015), 359–380.
[A18] F. James, N. Vauchelet, Numerical methods for one-dimensional aggregation equations, SIAM
J. Numer. Anal, Vol 53 no 2 (2015), 895–916.
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[A17] B. Perthame, F. Quiròs, M. Tang, N. Vauchelet, Derivation of a Hele-Shaw type system from
a cell model with active motion, Interface and Free Boundaries, Vol 16 (2014), 489–508
[A16] B. Perthame, M. Tang, N. Vauchelet, Traveling wave solution of the Hele-Shaw model of tumor
growth with nutrient, Math. Models and Meth. in Appl. Sci., Vol 24, no 13 (2014), 2601–2626
[A15] P. Pietra, N. Vauchelet, Numerical simulations of an energy-transport model for partially quantized particles, Comm. Math. Sci. 12 no 1 (2014), 99–123
[A14] M. Tang, N. Vauchelet, I. Cheddadi, I. Vignon-Clémentel, D. Drasdo, B. Perthame, Composite
waves for a cell population system modelling tumor invasion, Chinese Annals of Math. Ser. B.
34 (2) (2013), 295–318
[A13] F. James, N. Vauchelet, Chemotaxis : from kinetic equations to aggregate dynamics, Nonlinear
Diff. Eq. Appl. Vol 20, Issue 1 (2013), 101–127
[A12] C. Jourdana, N. Vauchelet, Analysis of a diffusive effective mass model for nanowires, Kin.
Rel. Models., Vol 4 no 4 (2011), 1121–1142
[A11] F. James, N. Vauchelet, A remark on duality solutions for some weakly nonlinear scalar conservation laws, C. R. Acad. Sci. 349 (2011), 657–661
[A10] B. Perthame, C. Schmeiser, M. Tang, N. Vauchelet, Traveling plateaus for a hyperbolic KellerSegel system with attraction and repulsion : existence and branching instabilities, Nonlinearity
24 (2011) 1253–1270 (featured article)
[A9] F. Cerreti, B. Perthame, C. Schmeiser, M. Tang, N. Vauchelet, Wave for an Hyperbolic KellerSegel Model and Branching Instabilities, Math. Model. Meth. Appl. Sci., Special Issue on Mathematics and Complexity in Human and Life Sciences, 21 (2011), 825–842
[A8] N. Vauchelet, Diffusive limit of a kinetic system of partially quantized particles in one dimension, J. Stat. Phys. (2010) 139, 882–914
[A7] N. Vauchelet, Numerical simulation of a kinetic model for chemotaxis, Kin. Rel. Models., Vol
3, no 3 (2010), 501–528
[A6] N. Vauchelet, J.-P. Dudon, C. Besse, Th. Goudon Comparison of Vlasov solvers for spacecraft
charging simulation, Math. Mod. Num. Analysis (2010) 44, 109–131
[A5] P. Pietra, N. Vauchelet, Modeling and simulation of the diffusive transport in a nanoscale
Double-Gate MOSFET, J. Comput. Elec., (2008) 7 :52–65
[A4] N. Vauchelet, Diffusive transport of partially quantized particles : L log L solutions, Math. Model. Methods Appl. Sci. (2008), vol 18 no 4, 489–510
[A3] N. Ben Abdallah, F. Méhats, N. Vauchelet, Diffusive transport of partially quantized particles :
Existence, uniqueness and long time behaviour, Proc. Edinb. Math. Soc. (2006), 49, 513–549
[A2] N. Ben Abdallah, F. Méhats, N. Vauchelet, A note on long time behaviour for the DriftDiffusion-Poisson system, C.R. Acad. Sci. Paris, Ser. I 339 (2004) 683–688
[A1] N. Ben Abdallah, F. Méhats, N. Vauchelet, Analysis of a Drift-Diffusion-Schrödinger-Poisson
model, C.R. Acad. Sci. Paris, Ser. I 335 (2002) 1007–1012
Proceedings de conférences avec comité de lecture :
[C8] F. Lagoutière, N. Vauchelet, Analysis and simulation of nonlinear and nonlocal transport equations, submitted.
[C7] F. James, N. Vauchelet, One-dimension aggregation equation after blow up : existence, uniqueness and numerical simulation, Netw. Heterog. Media, special issue on contemporary topics in
conservation laws, Vol 11 no 1 (2016), 163–180.
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[C6] M. Kolwalczyk, B. Perthame, N. Vauchelet, Transversal instability for the thermodiffusive
reaction-diffusion system, Chin. Ann. Math. 36 B (5), 2015, 857–868.
[C5] F. James, N. Vauchelet, Numerical simulation of a hyperbolic model for chemotaxis after blow
up, Proceedings of the HYP2012 International Conference, Theory, Numerics and Applications
of Hyperbolic Problems, AIMS on Applied Mathematics, Vol. 8, 693–700
[C4] N. Ben Abdallah, C. Jourdana, P. Pietra, N. Vauchelet, A hybrid classical-quantum approach
for ultra-scaled confined nanostructures : modeling and simulation, ESAIM Proc. 35 (2012),
239–244
[C3] F. James, N. Vauchelet, On the hydrodynamical limit for a one dimensional kinetic model of
cell aggregation by chemotaxis, Riv. Mat. Univ. Parma. (2012) Vol 3, no 1, 91–113
[C2] F. Charles, N. Vauchelet, C. Besse, T. Goudon, I. Lacroix-Violet, J.-P. Dudon, L. Navoret,
Numerical approximation of Knudsen layer for Euler-Poisson system, ESAIM Proc. 32 (2011),
177–194
[C1] N. Ben Abdallah, F. Méhats, P. Pietra, N. Vauchelet, A drift-diffusion subband model for the
simulation of the Double-Gate MOSFET, 5th IEEE Conference on Nanotechnology (2005) vol
2, 519–522
Actes de conférences sans comité de lecture :
[R1] N. Vauchelet, Description cinétique et modèles asymptotiques pour le mouvement des bactéries
par chimiotactisme, Equations aux dérivées partielles et leurs applications. Actes du colloque
Edp-Normandie. Caen 2013. 125–132
Ces travaux sont accessibles depuis ma page personnelle : https: // www. ljll. math. upmc. fr/
vauchelet/ recherche. html
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