Ecole Doctorale Sciences et Technologies (E.D.S.T.) Bât. Physique-Chimie Rue de Chartres B.P. 6759 45067
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Filière « Mathématiques – Informatique »
Titre de la thèse : Etude des processus de transport intermittents sur des surfaces fractales
Directeurs de thèse : Athanasios BATAKIS (MdC) et Michel ZINSMEISTER (PR)
Equipe d'accueil : Laboratoire MAPMO (Mathématiques et Applications, Physique Mathématique d’Orléans)
UMR 6628, Université d’Orléans
Libellé de la Direction Scientifique Principale du thème : DSPT 1 (Mathématiques et leurs interactions)
Libellé de la Direction Scientifique Secondaire du thème :
Libellé de la Discipline par rapport à la Direction Scientifique Principale : 101 (Mathématiques et leurs
interactions)
Type d’allocations : EDST
Exposé du sujet : Les processus de transport intermittent ont été proposés par des physiciens (Levitz,
Benichou) et des biologistes (Fourcassier) afin de modéliser des procédés aussi variés que la recherche de
nourriture par les animaux ou la quête d’un site cible par les protéines de l’ADN.
Ces processus consistent de deux phases : Une phase, généralement appelée « lente », correspondant à la
période durant laquelle le chercheur se trouve en contact étroit avec l’interface hébergeant la cible et est
susceptible de la trouver et une phase, dite « rapide », durant laquelle le chercheur se déplace pour se
repositionner à un autre endroit de l’interface et recommencer sa recherche.
Les deux phases sont décrites par des processus aléatoires : la deuxième par le mouvement Brownien dans
l’espace environnant et la première par un processus de diffusion sur l’interface. Nous sommes intéressés par
les statistiques de ces déplacements, i.e. les distances parcourues sur l’interface et en dehors et le temps
nécessaire pour les parcourir. Des résultats concernant la phase de déplacement « rapide » sont d’ores et déjà
rigoureusement établis dans un article de nous-mêmes avec P. Levitz.
L’objectif de cette thèse est l’étude du couple [déplacement « rapide »-déplacement « lent »] dans le cas ou
l’interface est fractale (par exemple un tapis de Sierpinski) quand la durée de la première phase est décrite par
une loi de type Poisson. Il faudra commencer par faire le lien avec les processus de diffusion sur les fractals
introduits par Kigami et Lapidus afin d’étudier les statistiques du couple : durée de chaque phase et longueurs
des déplacements, étendue de la zone visitée.
Le sujet est à l’intersection de la théorie du potentiel (probabiliste) et des systèmes dynamiques ; l’étude
théorique devra être accompagnée par une simulation numérique des objets. Par ailleurs, l’avancement de la
thèse sera solidement épaulé par des résultats expérimentaux fournis par les équipes de physiciens et de
biologistes avec lesquelles nous sommes en contact.
Lien éventuel avec un pole de compétitivité, avec le projet Soleil, le cancéropole grand Ouest ou le pôle
d'efficacité énergétique: