Méthodes et techniques de modélisation, de simulation et d´optimisation appliquées à divers problèmes industriels

Abstract

La modélisation, la simulation et l´optimisation sont trois branches fondamentales et complémentaires des mathématiques appliquées. Elles englobent un large éventail de méthodes et techniques, aussi bien théoriques que numériques, pouvant être utilisées afin de résoudre certains problèmes posés par diverses industries. Durant ces travaux nous en présentons quelques-unes (telles que: modélisation stochastique, simulation numérique à base d´éléments finis et algorithmes heuristiques d´optimisation globale)et les appliquons à la résolution de plusieurs problèmes concrets. En premier lieu, nous nous intéressons à la conception de trois appareils industriels: mélangeur micro-fluidique (pour l´étude du repliement de protéines), bioréacteur dispersif (pour le traitement d´eaux polluées) et armature (pour le soutien de charges aléatoires). Le deuxième problème étudié porte sur l´analyse de la diffusion et du contrôle par les autorités de la peste porcine classique entre des élevages de porcs dans une région donnée à l´aide d´un modèle hybride Susceptible-Infecté et Individu-Centré. La troisième problématique se centre sur l´évaluation de l´impact sur certains aliments de traitements faisant intervenir de brusques changements de pression et de température dans le but de les stériliser. Finalement, nous présentons un modèle pour l´optimisation de la trajectoire d´un bateau,dit ’Skimmer’, dont le rôle est de pomper et de nettoyer de l´eau souillée par un polluant (par exemple, du pétrole) en haute mer.