Cycle SMAI & Musée des arts et métiers.

Cycle de médiation scientifique SMAI & Musée des arts et métiers, "Une invention, des mathématiques"

Un certain nombre d’exposés ou de captations sont disponibles au téléchargement.

La SMAI et le Musée des arts et métiers proposent depuis 2016 un cycle de médiation scientifique intitulé "Une invention, des mathématiques" à destination de classes de lycéens, y compris de filières non scientifiques, mais aussi à destination des enseignants, voire du grand public. Il a été créé suite une idée de Fatiha Alabau, alors présidente de la SMAI, en collaboration avec Yves Winkin, ancien directeur du Musée des arts et métiers, Jamila Al-Khatib ancienne responsable du service pédagogique du musée des arts et métiers, Florence Hubert, ancienne vice-présidente de la SMAI, et Thierry Horsin, professeur au CNAM.

Aude Giganon et Nicolas Dubuisson professeur-relais du Musée du Arts et Métiers collaborent activement à ce cycle de conférences.

Déroulement

Les groupes sont accueillis sur une demi-journée structurée en deux temps.

• Le premier temps est consacré à une visite déambulatoire des classes d’élèves encadrées chacune par un médiateur scientifique du Musée des arts et métiers et organisée autour d’objets du musée. Cette partie retrace l’historique de l’objet/invention, son impact et son développement technique dans la société.
• Le deuxième temps est consacré à un exposé plénier d’un conférencier en mathématiques, proposé par la SMAI et le comité de pilotage du cycle qui décrit l’apport et les liens des mathématiques à l’un des objets/inventions vus dans la première partie. Le but est d’expliquer, par exemple, comment cette invention et l’analyse mathématique se sont combinées pour la découverte de cette invention, son perfectionnement ou sa valorisation éventuellement en liaison avec avec d’autres domaines scientifiques, comme la physique, la mécanique, l’informatique… et comment cet apport a permis à cette invention de continuer à se développer sous des formes plus complexes de nos jours.

Détails pratiques

• Séances
  • Matin : Visite du musée 10h00-11h00, conférence 11h15-12h15
  • Aprés-midi : Visite du musée 14h00-15h00, conférence 15h15-16h15.

• Réservations

Pour les réservations de groupes scolaires et les invitations individuelles,

prendre contact par mail : cycle_smai_cnam@emath.fr - (nombre de places limité)

Voir également le site du musée :
http://www.arts-et-metiers.net/musee/visite-conference-une-invention-des-mathematiques

Rencontres à venir

• • Séance du 8 mars 2022 : Christophe Guillet (MdC à l’université de Bourgogne et membre du laboratoire LISPEN de l’ENSAM), conférence intitulée "Approche topologique de l’étude du facteur humain en immersion virtuelle : vers l’individualisation des modalités d’interaction multi-sensorielle pour l’optimisation de l’expérience en réalité virtuelle".

Résumé : Alors qu’un intérêt croissant pour la personnalisation de la médecine se manifeste, les applications de réalité virtuelle en Santé proposent encore généralement des modalités d’immersion identiques pour l’ensemble des sujets dont le sens de présence dans l’environnement virtuel est évalué via des questionnaires. Nous montrerons comment des outils issus de la topologie algébrique sont susceptibles de contribuer à la personnalisation des modalités d’immersion et à l’évaluation en temps réel du sens de présence par des mesures physiologiques et ainsi améliorer les solutions thérapeutiques existantes, en particulier dans le cadre de la rééducation fonctionnelle.

Rencontres passées

• • Séance du 7 octobre 2021 Marie Doumic (Directrice de recherche à INRIA Paris), conférence intitulée "Polymérisation, dépolymérisation, fragmentation : comment mesurer la formation des polymères ? "

• • Séance du 5 octobre 2021 Julien Salomon (Directeur de recherche à INRIA Paris), conférence intitulée "Diviser pour mieux régner : un principe utile aussi en calcul !".

• • Séance du 28 septembre 2021 Florence Hubert (Professeure à l’université d’Aix-Marseille), conférence intitulée " L’adhésion thérapeutique, un nouveau challenge sociétal pour les mathématiques. De Lavoisier à la modélisation du médicament ".

• • Séance du 18 mars 2021 Expert émérite algorithmes, Safran, conférence intitulée « Des maths à réaction, pour la surveillance des moteurs d’avion. »
    J. Lacaille commencera certainement par présenter le moteur, comment il marche, puis montrer des données et donnera une série d’exemples applicatifs qui vont de l’économie de carburant, au contrôle de pièces spécifiques en passant par une supervision de la flotte et la logistique de maintenance et la fabrication industrielle.

• • Séance du 16 mars 2021 Roger Lewandowski (Professeur à l’université de Rennes 1), conférence intitulée « Est-ce que la cascade d’énergie turbulente nous fait tourner la tête ? » En lien avec la collection « énergie » et l’éolienne du musée.
    Résumé : " L’atmosphère est stratifiée, c’est à dire faite de couches qui se superposent les unes aux autres. Celle où se trouve l’éolienne est la couche limite turbulente. Dans certains cas, on a une idée de sa structure, et du profil du vent. Mais la turbulence peut compliquer singulièrement sa compréhension. Lewis Fry Richardson propose en 1922 l’idée qu’un écoulement turbulent peut être décomposé en une multitude d’échelles, qui se transmettent l’énergie, des plus grandes vers les plus petites : c’est la cascade de Richardson. Andreï Kolmogorov ouvrira la voie en 1941 à la détermination des fonctions de structures qui définissent la turbulence. Dans cet exposé on expliquera ce qu’on sait de la nature de la turbulence, la cascade d’énergie et la loi de Kolmogorov, ingrédients essentiels à l’élaboration des modèles mathématiques modernes pour simuler avec un ordinateur des écoulement turbulents comme celui du vent au voisinage des pales d’une éolienne.  »

• Semaine de la fête de la science 2020

• • Séance du 8 octobre 2020 Lisl Weynans (Maîtresse de Conférences habilitée à diriger des recherches à l’institut de mathématiques de Bordeaux), conférence intitulée « Avion ou poisson ? Les deux en numérique mon capitaine ! » En lien avec les avions présents dans le musée.
    

• • Séance du 6 octobre 2020 Jacques Sainte-Marie (Directeur de recherche à l’INRIA, équipe ANGE), conférence intitulée « Des risques naturels aux énergies renouvelables : des modèles mathématiques pour l’environnement et la transition écologique ». De la révolution industrielle à l’informatique en passant par les bouleversements climatiques, l’énergie est un aspect clé de notre civilisation.
    Partant d’inventions et d’expériences scientifiques (machine de Marly, pendule de Foucault, éolienne), on commencera par montrer qu’une grande quantité d’énergie est « disponible  » sur notre planète. On montrera ensuite le besoin de modèles mathématiques pour :
    • transformer ces énergies,
    • comprendre les impacts du changement climatique,
    • s’engager sur la voie de la transition écologique.

• Année des maths #Maths2020 :

• • Séance du 11 mars 2020 Anne Estrade (Professeure au MAP5, UMR CNRS 8145, Université Paris Descartes), conférence intitulée « Mes os sont-ils des matériaux fractals ». En lien avec la collection Matériaux du Musée des Arts et Métiers. La question peut paraître étrange ; en tout cas la réponse est OUI quand on se réfère à certains os, ou certaines parties du squelette humain, et surtout quand on donne un sens précis au mot « fractal  ».
    Au cours de cette conférence, on fournira une définition mathématique de ce qu’est un fractal en s’appuyant sur la notion de dimension fractale et on fera le lien avec la notion de porosité. On effectuera ensuite une visite virtuelle du monde des matériaux qui nous entourent pour identifier les matériaux fractals et/ou poreux, aussi bien parmi les matériaux fabriqués par l’homme comme le béton ou les alliages de métaux, mais aussi les matériaux naturels comme les roches, le corail ou encore les os. Enfin, on se demandera « à quoi ça sert  » de connaître ces notions et savoir les manipuler en évoquant quelques applications comme le stockage de l’hydrogène, la capture de CO2, ou encore les fractures du bassin si courantes chez nos aïeul.e.s.
    Exposé
    

• • Séance du 10 mars 2020 Matthieu Aussal (Ingénieur de recherche au Centre de Mathématiques Appliquées, UMR CNRS 7641), conférence intitulée "Daredevil : mais comment fait-il ? - Conférence tout public sur le son, les maths et les super-héros." Le son se propage tout autour de nous, se modifiant au fur et à mesure de sa course, avant d’être entendu par nos oreilles. Au même titre que nos deux yeux nous permettent d’appréhender l’espace environnement, nos oreilles aussi sont capables de restituer le relief. Mais à la différence de la vue, focalisée devant nous, l’ouïe nous apporte des informations dans toutes les directions de l’espace. Comment cela est-il possible, alors que nous n’avons que deux tympans en guise de microphones ? Nous allons répondre à cette question en passant par la modélisation mathématiques et le calcul numérique des équations régissant la propagation du son dans l’air. Puis nous présenterons diverses applications, héroïques comme grand public, directement issues de ces recherches en mathématiques numériques. En lien avec la salle des échos du musée des Arts et Métiers et la collection Instruments scientifiques. Voir sur le site briques2maths Plus d’informations.
    

• • Séance du 29 janvier 2020 Nicole Spillane (Chercheuse au CNRS au Centre de Mathématiques Appliquées de l’Ecole Polytechnique), conférence intitulée “Objectif Exascale : peut-on réaliser un milliard de milliard d’additions en une seconde ?" en lien avec le CRAYII. Exceptionnellement la visite du musée aura lieu à 14h30 et la conférence de l’après-midi aura lieu à 15h30. Exposé
    

• Fête de la science 2019 & Année des maths #Maths2020
  • Séance du 9 octobre 2019 Grégoire Allaire (Professeur à l’Ecole Polytechnique), conférence intitulée « Les avions ne naissent pas dans un moule...ou comment concevoir des structures à la fois légères et solides. » en lien avec l’ « Avion III » de Clément Ader et les moules de la collection « Matériaux »
    
    Capture de l’exposé disponible sur demande à smai-president@emath.fr
  • Séance du 8 octobre 2019 Juliette Venel (Maîtresse de conférences à l’université de Valenciennes) conférence intitulée « Sauve-qui-peut ! Un voyage en grandes dimensions pour prévoir les mouvements de foule » en lien avec la collection "Transports" du musée des Arts et Métiers.
    Exposé et Image
    Enregistrement de l’exposé.
    

• Semaine du développement durable 2019
  • Séance du 4 juin 2019 Nina Aguillon (Maîtresse de conférence à Sorbonne Université) conférence intitulée « Roue à aubes, mélange d’algues et mathématiques » en liaison avec la roue à aube.
    • Récupérer l’énergie des vagues, de la marée, du courant d’une rivière, c’est une des pistes explorée pour diminuer la part des énergies fossiles dans notre consommation. Idée qui n’est pas nouvelle : un moulin à eau apparait sur un bas relief à Hiérapolis (Turquie). Au XIX siècle avec l’essor des industries, Fourneyron et Poncelet proposent des turbines et des roues hydrauliques plus performantes. En 2019, on se sert d’une roue à aube pour mélanger des micro-algues avant de les transformer en biofuel. Avec mes collègues, je me demande quelle serait la meilleure manière de les mélanger.
      Exposé
      
• Semaine des mathématiques 2019
  • Séance du 12 mars 2019 Patrick Joly (Directeur de recherche à INRIA Paris Saclay) conférence intitulée « Mathématiques autour de la musique et d’un piano » en liaison avec la joueuse de tympanon.
    • L’étude des sons musicaux remonte à l’antiquité avec l’étude du fonctionnement des cordes vibrantes par Pythagore. Dans cet exposé, nous présenterons quelques notions de physique du son et quelques outils mathématiques qui permettent de décrire et d’analyser ces sons. Nous montrerons, au travers d’illustrations visuelles et sonores, comment ces outils et l’utilisation d’ordinateurs permettent de produire des sons synthétiques réalistes et même de simuler le fonctionnement d’un instrument de musique particulièrement complexe : le piano de concert.
      
  • Séance du 13 mars 2019 Irène Waldspurger (CNRS, Paris Dauphine) conférence intitulée « Quand les films prennent des couleurs » en liaison avec le Pathé-baby.
  • Conçu au début des années 1920, le « Pathé-Baby  » était un ensemble d’appareils de cinéma destinés aux amateurs. L’appareil de projection qu’il contenait pouvait être équipé d’un accessoire nommé le « Baby color  ». Cette petite roue composée de filtres colorés permettait de teinter, au moment de la projection, les images issues d’une pellicule noir et blanc, donnant de manière rudimentaire un peu de couleur à un film qui en était dépourvu.
  • En effet, les techniques permettant de filmer directement en couleur sont longtemps restées malcommodes ou onéreuses. Jusqu’aux années 50, la majorité des films ont donc été tournés en noir et blanc, un petit nombre d’entre eux étant colorisés après coup pour apparaître plus attrayants auprès du public.
  • Coloriser un film est une tâche longue et fastidieuse mais elle peut être facilitée par l’emploi de certains outils informatiques et mathématiques. Le but de l’exposé est de présenter l’un de ces outils : un algorithme capable de coloriser une vidéo à partir d’un petit nombre d’informations sur les couleurs de certains objets. Ce sera l’occasion d’introduire le domaine des mathématiques qu’on appelle l’optimisation. On évoquera aussi, à la fin de l’exposé, des tentatives récentes pour développer des algorithmes de colorisation complètement automatiques, c’est-à-dire qui ne nécessitent aucune information extérieure pour fonctionner.
    Exposé
    
• Semaine de la fête de la science 2018
  • Séance du 9 octobre 2018 Benoit Perthame (professeur à Sorbonne Université) conférence intitulée « Turing et les formes dans la nature » en liaison les machines de calculs (Cray2, Machine de Bollée, Machine à calculer de Pascal).
    Présentation
    
  • Séance du 10 octobre 2018 Julie Delon (professeure à l’université Paris Descartes) conférence intitulée « Capturer et transmettre des images : de l’argentique au numérique » , en liaison le bélinographe.
    Exposé
    
• Semaine des mathématiques 2018
  • Mercredi 14 mars 2018 : Jean-Michel Coron, professeur à l’Université Pierre et Marie Curie, Membre de l’Académie des Sciences. Conférence intitulée « Sur la régulation des systèmes : des horloges à eau aux pilotes automatiques  » , en liaison avec les régulateurs de Watt, le gyroscope de Foucault, le servomoteur de Farcot.
    
  • Vendredi 16 mars 2018 : Patrice Hauret, Michelin. Conférence intitulée « Le pneumatique : performance automobile, mo07uvement et mathématiques  », en liaison avec la Ford T.
    

• Mercredi 17 janvier 2018 : François Jouve, (professeur à l’université Paris Diderot) sur le travail de G. Darboux en géométrie et de son impact dans la compréhension des matériaux et la mécanique des milieux continus.
  

• Semaine de la fête de la science 2017
  • Mardi 10 Octobre 2017 : Hasnaa Zidani, chercheuse à l’ENSTA, conférence intitulée « L’optimisation des réseaux éoliens » , en liaison avec l’objet phare l’éolienne.
    
  • Mercredi 11 Octobre 2017 : Magalie Ribot, professeur à l’université d’Orléans, conférence intitulée « La guerre des petites bêtes  », en liaison avec l’atelier de Lavoisier.
    Exposé
    Attention, pour l’aprés midi : conférence de 13h30 à 14h30 suivie d’une visite du musée à 14h45.
    
• Semaine des mathématiques 2017 :
  • Le 15 mars 2017 : Emmanuel Thomé conférence intitulée "Calculs avec des entiers de grande taille : quelques applications ", en lien avec la machine à calculer de Pascal.
    Exposé
    
  • Le 16 mars 2017 : Thierry Horsin, conférence intitulée "Calcul et précision", en lien avec la machine de Bollée.
    

• Le 10 novembre 2016 : Olivier Pironneau, conférence intitulée " L’avion III de Clément Adler, science, ingénierie et supériorité militaire" en lien avec l’avion d’Adler.
  

• Le 14 avril 2016 : Laure Saint Raymond, conférence intitulée "La Terre tourne..." en lien avec le pendule du Foucault.