Cours pour non spécialistes

Bonjour à tous,

Dans le cadre de sa démarche d’interdisciplinarité, l’ENS de Lyon propose aux étudiants, enseignants et chercheurs une palette de cours pour non spécialistes d’un semestre, pour acquérir des compétences dans une discipline qui leur est étrangère et les outils indispensables à l’interdisciplinarité.

Plus que des conférences de sensibilisation, ces cours de base, qui peuvent être validés dans le cadre du Diplôme de l’ENS, permettent de comprendre les concepts et d’intégrer le langage et la culture d’une autre discipline.

Vous trouverez tous les détails pour les inscriptions et les programmes sur : http://www.ens-lyon.fr/cours-pour-non-specialistes/

Au programme de ce premier semestre par exemple , des cours sur le cancer et les maladies virales, la modélisation mathématique, les principes économiques fondamentaux ou encore l’utilisation des cartes géographiques… Inventez-vous votre propre parcours !

Ces cours ont lieu le lundi de 16h30 à 18h30.

Catherine Hänni
Chargée de mission pour l’interdisciplinarité à l’ENS de Lyon

Stages

Stages

Attention :

  1. Pour chaque étudiant et chaque stage, le choix du stage doit être validé par votre tuteur et la commission des études . Chaque étudiant doit donc soumettre son choix de stage à la date requise.
  2. Vous devez remplir une convention de stage avant de commencer votre stage de fin d’études. Renseignez-vous dans le secrétariat de votre établissement d’inscription. L’établissement d’une convention , dans les conditions idéales, prends 3 à 4 semaines avec les jeux des navettes entre l’ENS lyon, votre laboratoire d’accueil et Lyon 1.

Pour plus d’info sur les modalités, sujets, durée se référer aux pages spécifiques :

au bureau des stages monod ou à l’espace stage sur le portail des études.

Documents pour établir la convention de stage: à venir…

Séminaires SIESTE 2012/2013

Voici les résumés des séminaires SIESTE 2012/2013:

9 octobre 2012. Damien Stehlé. Manipuler les réseaux euclidiens. slides

Résumé: Un réseau est l’ensemble des combinaisons linéaires entières de vecteurs linéairement indépendants. Visuellement, le réseau forme une grille infinie de points régulièrement espacés. Les réseaux ont de
nombreuses applications en informatique. Entre autres, ils
apparaissent fréquemment en calcul formel, par exemple pour factoriser
les polynômes à coefficients rationnels, et en cryptographie, aussi
bien pour cryptanalyser que pour concevoir des protocoles.

L’algorithme LLL, du nom de ses auteurs Arjen Lenstra, Hendriz Lenstra
et László Lovász, permet de calculer une bonne représentation, ou
base, d’un réseau donné. Cette représentation fournit de
l’information intrinsèque sur le réseau manipulé. De nombreuses
applications ont suivi la publication de l’algorithme LLL, et, du fait
de ce succès, plusieurs accélérations algorithmiques ont par la suite
été proposées. L’approche la plus efficace aujourd’hui repose, en
interne, sur des calculs flottants en faible précision, donnant lieu à
un algorithme hybride numérique-algébrique.

Dans cet exosé, après une introduction du domaine, je décrirai
l’algorithme LLL et le principe de l’accélération numérique-algébrique.

16 octobre 2012.Louis Esperet. Utiliser la compression d’entropie pour rendre constructives des preuves existentielles.

Résumé: Le Lemme Local de Lovász (l’autre LLL ndlr) est un outil puissant qui permet de montrer
de manière très simple l’existence d’objets combinatoires avec
certaines propriétés. Il affirme que si un certain nombre
d’événements ont tous une petite probabilité et que ceux-ci ne sont
pas trop interdépendants, la probabilité qu’aucun événement n’arrive
est non nulle.
Le problème était (jusqu’à une date récente) que cet outil n’était pas
constructif. J’expliquerai les idées (très jolies et étonnamment
simples) basées sur la compression d’entropie qui ont permis à Robin Moser
d’obtenir une version algorithmique de ce lemme. Je donnerai deux
exemples :

1) Si on a une suite de listes L_1, L_2, L_3, … à quatre éléments on
peut trouver (efficacement) dans chaque liste L_i un élément a_i tel
que le mot a_1 a_2 a_3 … n’a pas de carré (i.e. de sous-mot de la
forme x1 x2 … x_k x_1 x_2 … x_k).

2) Toute instance de k-SAT dans laquelle chaque clause a des variables
en commun avec au plus 2^(k-2) autres clauses est satisfiable (et on
peut trouver une bonne assignation vrai/faux aux variables de manière
efficace).

27 novembre 2012.Manuel Bodirsky. A Short Introduction to Constraint Satisfaction Problems.

Résumé: Many computational problems originating in various areas in theoretical computer science
can be formulated as constraint satisfaction problems (CSPs). In such problems,
we are given a finite set of variables and a finite set of constraints on those variables,
and the task is to find an assignment to the variables that satisfies all constraints.
Depending on the choice of the possible constraints, such problems might
be computationally hard, or feasible.
In recent years, a fascinating theory starts to emerge that provides strong
criteria implying hardness, or the existence of polynomial-time algorithms for such problems.
Questions that are motivated by this line of research are of central interest in finite model theory,
structural combinatorics, and universal algebra. I will give a short introduction to current
research on CSPs that directly leads to some of the outstanding open questions of the field.

4 décembre 2012.Jade Alglave. Reasoning about Weak Memory.

Résumé: Multiprocessors are now prominent, but provide execution models that are quite
subtle. To write correct concurrent programs, we need formal models describing
the behaviours that a multiprocessor allows or not. In this talk, I will
present a class of relaxed memory models, defined in the Coq proof assistant,
parameterised by the chosen permitted local reorderings of reads and writes,
and the visibility of inter- and intra-processor communications through memory
(e.g. store atomicity relaxation). We prove results on the required behaviour
and placement of memory fences to restore a given model (such as Sequential
Consistency) from a weaker one. Based on this class of models we develop a
tool, diy, that systematically and automatically generates and runs litmus
tests to determine properties of processor implementations. We detail the
results of our experiments on Power and the model we base on them. This work
identified a rare implementation error in Power 5 memory barriers.

Calcul formel

Programme de l’UE :

  • Pgcd et pgcd étendu : algorithmes d’Euclide et d’Euclide étendu (coût algébrique, coût arithmétique, propriétés, …), algorithme quasi-linéaire de Knuth et Schonhage.
  • Algorithmes sur les polynômes : évaluation, interpolation. Arbre des produits. Algorithmes quasi-linéaires pour l’évaluation multi-points et l’interpolation.
  • Algorithmique de l’algèbre lineaire : pivot de Gauss (sur un corps), applications (calcul d’image, de noyau, de déterminant, systèmes linéaires), méthodes multimodulaires et relèvement de Hensel sur Z ou K[X].
  • Résultant, élimination ; application au calcul de l’intersection de deux courbes algébriques planes.
  • Factorisation des polynômes sur Z/pZ : algorithme de Berlekamp, de Cantor-Zassenhaus, relèvement de Hensel d’une factorisation.
  • Application aux codes correcteurs d’erreurs : codes de Reed-Solomon. Algorithmes de décodage, de décodage en liste.

Nota: programme incomplet — à titre d’indication, voici le programme du cours de l’an dernier:

  1. Évaluation en un point : schéma de Horner, interprétation en termes de division euclidienne, optimalité dans le modèle de complexité non scalaire (pgms straight-line).
  2. Multiplication : racines (primitives) n-ièmes, transformée de Fourier discrète (DFT) et sa version rapide (FFT), DFT inverse, multiplication de polynômes par FFT, algorithme de Schonhage et Strassen, fonctionM(n).
  3. Division euclidienne : calcul rapide du reste à partir du quotient, polynômes réciproques, itération de Newton pour l’inversion modulo x^n en O(M(n)), équivalence de complexité entre division et multiplication.
  4. Évaluation multipoint et interpolation : algorithme de Lagrange, algorithme quadratique, arbre des sous-produits et algorithmes quasi-linéaires (somme de fractions, evaluation, interpolation), cas d’une progression géometrique (algorithme de Aho, Steiglitz, Ullman).
  5. Pgcd et pgcd étendu : algorithmes d’Euclide et d’Euclide étendu (analyse de coût, propriétés, …), algorithme quasi-linéaire de Knuth et Schonhage.
  6. Évaluation polynômiale en arithmétique flottante : standard IEEE 754, notations pour l’analyse des erreurs d’arrondi, stabilité (directe, inverse), conditionnement, error-free transforms et algorithmes TwoSum et TwoProd,technique de compensation appliquée au schéma de Horner.
  7. Algorithmique de l’algèbre lineaire : pivot de Gauss (sur un corps, sur Z ou K[X]), applications (calcul d’image, de noyau, de déterminant, systèmes linéaires) méthodes multimodulaires
  8. Résultant, élimination ; application au calcul de l’intersection de deux courbes algébriques planes ; sous-résultants et applications à l’analyse des variantes de l’algorithme d’Euclide étendu sur Z[X]
  9. Rappels sur les corps finis ; factorisation des polynômes sur les corps finis : algorithme de Berlekamp, de Cantor-Zassenhaus
  10. Relèvement de Hensel d’une factorisation ; bornes sur les facteurs d’un polynôme à coefficients entiers. Algorithme de Berlekamp-Zassenhaus pour la factorisation des polynômes à coefficients rationnels.

Intervenants

Cours: Guillaume Hanrot et Jean-Michel Muller

TDs: Silviu Filip

Optimisation et programmation linéaire

Programme de l’UE :

  1. Les bases. Programme linéaire.
    Algorithme du Simplexe. Lemme de Farkas. Dualité. Ecarts complémentaires. Analyse de sensitivité.
  2. Programmation en nombres entiers.
    Polyèdres et Polytopes. Relaxation fractionnaire. Matrices totalement unimodulaires et TDI. Arrondis déterministes et aléatoires. Générations de coupes.
  3. Modélisation et applications classiques.
    Flots et réseaux de transport. Stratégies mixtes (jeux matriciels). Codes correcteurs. Compressed sensing.
  4. Extensions possibles.
    Ellipsoide. Oracles de coupe (Grotschel Lovasz Schrijver). Programmation semi-définie (Capacité Shannon, Fonction Theta, coupe minimum de Goemans et Williamson). Minimisation des fonctions sous-modulaires.

Intervenants

Cours: Stephan Thomassé

TDs: Guillaume Aupy