Nonlinear dynamical systems

linma2361  2022-2023  Louvain-la-Neuve

Nonlinear dynamical systems
5.00 crédits
30.0 h + 22.5 h
Q1
Enseignants
Absil Pierre-Antoine; Massart Estelle;
Préalables
Ce cours suppose acquises les notions de base en analyse mathématique et algèbre linéaire telles qu'enseignées dans les cours LEPL1101 et LEPL1102.
Thèmes abordés
Ce cours est une introduction aux outils de modélisation, d'analyse, et de synthèse de systèmes dynamiques non linéaires. Les illustrations du cours sont préférentiellement choisies dans le domaine de la neurodynamique, de l'automatique non linéaire, et de la physique. Les illustrations du cours sont prolongées par la présentation de projets par les étudiants.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 Eu égard au référentiel AA, ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :
  • AA1.1, AA1.2, AA1.3
  • AA5.5, AA5.6
Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de :
  • Utiliser de façon pertinente des outils mathématiques de base pour modéliser, analyser, et concevoir des systèmes dynamiques non linéaires, dans des domaines tels que la neurodynamique, l'automatique non linéaire, et la physique.
Acquis d'apprentissage transversaux :
  • Utilisation d'un ouvrage de référence en anglais ;
  • Analyse critique d'articles de recherche ;
  • Rédaction d'un rapport sur un thème de recherche avec présentation orale.
 
Contenu
  • Introduction aux phénomènes non linéaires
  • Points d'équilibres multiples et systèmes plans
  • Fonctions de Lyapunov, systèmes gradients, stabilité
  • Cycles limites
  • Bifurcations de Hopf, méthodes asymptotiques d'analyse
  • Introduction aux phénomènes chaotiques

En fonction du choix de l'ouvrage de référence, certains des thèmes suivants sont également abordés:
  • Introduction aux modèles dynamiques en neuroscience
  • Modèles simples de calcul neuronal, réseaux de Hopfield
  • Stabilisation de points d'équilibres
  • Oscillateurs couplés, phénomènes de synchronisation, et mouvements collectifs
  • Outils entrée-sortie pour l'analyse des systèmes non linéaires
Méthodes d'enseignement
  • Cours en auditoire.
  • Devoirs, exercices ou travaux pratiques à réaliser individuellement ou par petits groupes.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
  • Travail réalisé pendant le quadrimestre: devoirs, exercices ou travaux pratiques. Ces activités ne sont donc organisées (et évaluées) qu'une seule fois par année académique.
  • Examen: rapport écrit et présentation orale d'un projet, incluant une partie bibliographique (lecture d'article(s) ou chapitre(s) de livre) et des illustrations de la théorie sur ordinateur.
La note finale est 1/2 D + 1/2 E, où D est la note du travail réalisé pendant le quadrimestre et E la note de l'examen. 
Davantage d'informations sont fournies dans le document "Course outline" disponible sur Moodle (voir "Ressources en ligne" ci-dessous).
Bibliographie
  • Textbook
  • Complementary notes posted on Moodle
Further information is provided in the "Course outline" document available on Moodle.
Faculté ou entité
en charge
MAP


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil biomédical

Master [120] : ingénieur civil électromécanicien

Master [120] : ingénieur civil en mathématiques appliquées

Master [120] en sciences physiques