5Film d’animation et modélisation mathématique
Cédric Villani nous décrira dans ce chapitre l’intérêt des courbes de Bézier, courbes à partir desquelles, en modifiant quelques paramètres, il est possible d’engendrer toutes une variété de formes. Par ailleurs, comment une recherche motivée par l’industrie peut-elle finalement aboutir à un concept théorique ? Par quel processus ? Il s’agira d’évoquer l’exemple de la « théorie des ondelettes » surgissant au sein de l’industrie pétrolière dans les années 1970. Comment les créateurs de films d’animation se servent-ils des mathématiques pour simuler des comportements animaliers (banc de poissons, groupes d’oiseaux, etc.) ? Le mathématicien décrira et expliquera ce qu’est le phénomène de « Flocking », capacité qu’on de grands groupes de se lancer dans des mouvements organisés cohérents, à une grande vitesse. En outre, qu’est-ce qu’un algorithme ? Pourquoi peut-on le comparer à une « recette de cuisine » ? Les algorithmes sont utilisés depuis plus de 4000 ans et se sont complexifiés. Il ne fait donc aucun doute pour Cédric Villani que l’enjeu majeur des prochaines années sera la possibilité pour l’algorithme d’expliquer les raisons de ses choix et de fournir ses critères sous une forme intelligible.
Cédric Villani est directeur de l’Institut Henri Poincaré à Paris, et professeur à l’Université Claude Bernard de Lyon. Spécialiste d’analyse mathématique appliquée à des problèmes de physique statistique, géométrie et probabilité, il a publié plus de 50 articles de recherche. Il a aussi écrit trois livres, sur la théorie des gaz et le transport optimal, qui sont tous devenus des classiques. Il est éditeur en chef du Journal of Functional Analysis et éditeur d’Inventiones Mathematicae, entre autres. Son travail lui a valu plusieurs reconnaissances nationales et internationales, dont la médaille Fields, décernée en 2010 lors du Congrès International des Mathématiciens à Hyderabad (Inde).
Depuis lors, il a joué informellement le rôle d’ambassadeur pour la communauté mathématique française auprès des médias (presse, radio, télévision) et la société en général. Ses ouvrages pour non-spécialistes, en particulier Théorème vivant (2012, traduit en une douzaine de langues dont le chinois), La Maison des Mathématiques (2014, avec Jean-Philippe Uzan et Vincent Moncorgé), Les Rêveurs lunaires (2015, avec Edmond Baudoin), et Les Coulisses de la création (2015, avec Karol Beffa) ont tous atteint un large public. Il a en outre donné des centaines de conférences pour toutes sortes d’audience, en France et à l’étranger.
Il est membre de l’Académie des Sciences de Paris depuis décembre 2013, et membre de l’Académie des Sciences Pontificale (Rome) depuis 2016. Partisan de l’engagement des scientifiques dans la société, Cédric Villani est aussi Président d’association, et fédéraliste européen (vice-président du think tank EuropaNova). Il est père de deux enfants.
