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Problèmes fondamentaux en recherche sur les systèmes complexes [Fundamental problems in complex systems research]
La recherche sur les systèmes complexes est un domaine nouveau de la Science. Il est largement reconnu comme interdisciplinaire et couvrant un spectre inhabituellement large de problèmes. La recherche poursuivie au Centre se place dans une perspective fondamentale, basée principalement sur l'interaction étroite entre mécanique statistique, thermodynamique et dynamique non-linéaire qui s'est imposée ces dernières années comme une des orientations parmi les plus dynamiques et innovantes de ces disciplines. [Complex systems research is a young branch of Science. It is widely recognized as a markedly interdisciplinary venture covering an unusually wide spectrum of problems. The research carried out in the Center on this topic follows a fundamental perspective, stemming largely from the close interaction between statistical mechanics, thermodynamics and nonlinear dynamics that has taken place in recent years and has imposed itself since then as one of the most dynamic and innovative orientations of these disciplines.]

Organisation spatio-temporelle [Spatio-temporal organization]
Systèmes physico-chimiques loin de l'équilibre, bifurcations par brisure de symétrie, structures dissipatives stationnaires ou dépendantes du temps, systèmes de réaction-diffusion en solution ou en catalyse hétérogène, couplages chimio-hydrodynamiques, organisation spatiale des populations de végétaux. [Far-from-equilibrium physico-chemical systems, symmetry breaking bifurcations, stationary or time-dependent dissipative structures in solution and heterogeneous catalysis, chemo-hydrodynamic couplings, spatial organization of vegetal populations.]

Transferts de chaleur et de masse aux interfaces fluides [Heat and mass transfer through fluid interfaces]
Instabilités hydrodynamiques engendrées par effets de tension superficielle, convection de Marangoni-Bénard, instabilités interfaciales par évaporation de liquides volatiles, structures spatiales et ondes. [Hydrodynamic instabilities induced by surface tension effects, Marangoni-Bénard convection, interfacial instabilities by evaporation of volatile liquids, spatial patterns and waves.]

Dynamique non-linéaire des instabilités interfaciales [Nonlinear dynamics of interfacial instabilities]
Structures de convection et ondes aux interfaces, équation d'évolution non-linéaires, régimes faiblement et fortement non-linéaires. [Convection patterns and waves at interfaces, nonlinear evolution equation, weakly and strongly nonlinear regimes.]

Instabilités des ponts liquides et des couches chauffées latéralement [Instabilities in liquid bridges and laterally-heated layers]
Ecoulements thermocapillaires, ondes hydrothermiques ou de surfaces, instabilités convectives oscillatoires et chaotiques, structures spatio-temporelles. [Thermocapillary flows, hydrothermal or surface waves, oscillatory and chaotic convective instabilities, spatio-temporal structures.]

Théorie des systèmes dynamiques et mécanique statistique [Dynamical systems theory and statistical mechanics]
Dynamique non-linéaire, orbites périodiques et homoclines, caractérisation du chaos et des fractals, description probabiliste par les équations de Liouville et de Frobénius-Perron, chaos microscopique en mécanique statistique, concepts d'entropie dynamique. [Nonlinear dynamics, periodic and homoclinic orbits, characterization of chaos and fractals, probabilistic description by Liouville and Frobenius-Perron equations, microscopic chaos in statistical mechanics, concepts of dynamical entropies.]

Systèmes quantiques complexes [Complex quantum systems]
Méthodes semiclassique de quantification des systèmes classiquement chaotiques. Statistique des niveaux d'énergie. Equations de Schrödinger stochastique. Dissipation, relaxation et diffusion dans les systèmes quantiques. Quantification des propriétés de transport transverse (effets Hall quantiques). [Semiclassical methods of quantization of classically chaotic systems. Energy level statistics. Stochastic Schrödinger equations. Dissipation, relaxation, and diffusion in quantum systems. Quantization of transverse transport properties (quantum Hall effects).]

Théorie des fluctuations et processus stochastiques [Fluctuation theory and stochastic processes]
Fluctuations autour des états de non-équilibre. Processus transitoires et d'échappement d'états métastables. Temps de récurrences et événements extrêmes. Effets de la stochasticité au voisinage des instabilités et des bifurcations, cycles limites bruités, nucléation et cristallisation, théorème de fluctuations pour les courants. Modélisation stochastique des systèmes biologiques et des moteurs moléculaires. [Fluctuations around nonequilibrium states. Transient and escape processes from metastable states. Recurrence times and extreme events. Effect of stochasticity near instabilities and bifurcations. Noisy limit cycles. Nucleation and crystallization. Fluctuation theorem for currents. Stochastic modelisation of biological systems and molecular motors.]

Systèmes mésoscopiques: synergies entre théorie et expérience avec résolution nanométrique [Mesoscopic systems: synergies between theory and experiment with nanoscale resolution]
Emergence de structures nanométriques provenant de l'interaction entre des processus de non-équilibre et des phénomènes critiques d'équilibre. Auto-organisation dans les gels avec réponse mécanique à des réactions chimiques autocatalytiques, dynamique de réaction sur des supports de basse dimension, descriptions de champ moyen et par équation maîtresse, émergence de fluctuations inhomogènes anormales. Expériences et modélisations de réactions de surface à l'échelle du nanomètre et d'intéret en catalyse hétérogène. [Emergence of nanoscale patterns arising from the interference between nonequilibrium processes and equilibrium critical phenomena. Self-organization in gels with mechanical response to autocatalytic chemical reactions. Reactive dynamics on low-dimensional supports, mean-field versus master equation descriptions, emergence of anomalous inhomogeneous fluctuations. Nanoscale experiments and modeling of surface reactions of interest in heterogeneous catalysis.]

Physique statistique computationnelle [Computational statistical physics]
Dynamiques de gaz sur réseaux. Dynamiques moléculaires. Simulations stochastiques. Thermodynamique à l'échelle mésoscopique. [Lattice gas dynamics. Molecular dynamics. Stochastic simulations. Mesoscale thermodynamics.]

Biologie théorique et computationnelle [Theoretical and computational biology]
Propriétés génériques des mécanismes de régulation en biologie. Réseaux de régulation génétiques et immunitaires. [Generic properties of regulation mechanisms in biology. Immune and genetic regulatory networks.]

Biologie des comportements [Behavioral biology]
Organisation des sociétés animales comme les insectes sociaux. Expérimentation et modélisation des comportements collectifs. Sociétés de robots. [Organization of animal societies such as social insects. Experiment and modeling of collective behaviors. Societies of robots.]