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Pour cause de soleil, de surbooking et il est vrai d'un soupçon de facilité, je vous propose sans le présenter un article intéressant sur le sujet de l'anxiété en mathématiques (c'est en anglais).
Les liens cités dans l'article:
http://www.reason.uwaterloo.ca/Site/files/papers/MaloneyFug_10a.pdf
http://cas.uchicago.edu/workshops/education/files/2010/01/TeacherAnxiety_PNAS.pdf
http://www.indiana.edu/~bjlab/RRB2010.pdf
Les 14 et 15 avril 2011, au siège de l'Unesco, à Paris, s'est tenu une conférence intitulée "Afrique, le choix de la science. L'exemple de l'initiative AIMS". Organisée par l'Association pour la Promotion scientifique de l'Afrique (APSA) que préside le professeur Vincent Rivasseau du laboratoire de Physique théorique de l'Université Parsi-Sud, et soutenue par l'Unesco, cet événement, auquel ont participé notamment un certain nombre de personnalités scientifiques françaises parmi lesquelles le professeur Françoise Barré-Sinoussi de l'Institut Pasteur, prix Nobel de Médecine 2008, et le professeur Cédric Villani, directeur de l'Institut Henri Poincaré et médaille Fields 2010, aura été l'occasion de présenter l'initiative AIMS (Africain Institute for Mathematical Sciences), en particulier à travers l'exposé de son fondateur, le professeur Neil Turok, physicien théoricien et directeur de l'Institut Perimeter au Canada, et les témoignages de plusieurs anciens étudiants de AIMS en Afrique du Sud. Lors de la seconde journée, plusieurs accords de partenariats universitaires ont été signés dans le cadre d'AIMS Sénégal, en particulier par les deux grandes universités scientifiques françaises, l'Université Pierre et Marie Curie (UPMC) et l'Université Paris-Sud.
Chaque année, courant octobre, au moment même où sont annoncés les lauréats du prix Nobel dans les trois grandes disciplines scientifiques que sont la physique, la chimie et la médecine, resurgit la même question au sein de la communauté scientifique africaine : à quand un scientifique Africain lauréat de ce prix ? Depuis 1901, année au cours de laquelle ces prix furent remis pour la première fois, aucun scientifique africain en effet n'a reçu cette prestigieuse récompense. En mathématiques, où la médaille Fields, décernée tous les quatre ans, récompense les meilleurs mathématiciens de la planète, le constat est quasiment identique puisque, excepté l'Africain du sud Richard Even Borcherds, lauréat en 1998, aucun mathématicien de ce continent n'a reçu cette médaille. D'où l'Initiative Next Einstein, lancée en 2008 par l'African Institute for Mathematical Sciences (AIMS), dont la mission est de créer et de financer un réseau de quinze instituts d'enseignement supérieur, avec pour objectif de dispenser une formation scientifique prédoctorale de très haut niveau destinée aux étudiants africains.
"En affichant pour objectif l'émergence d'un Einstein africain, nous démontrons notre volonté de cibler les plus hauts niveau d'accomplissement intellectuel tout en soulignant notre conviction que des talents d'un grand potentiel sont aujourd'hui gaspillés en Afrique", explique le cosmologue sud-africain Neil Turok, aujourd'hui directeur de l'institut Perimeter au Canada, fondateur et président de AIMS et de l'Initiative Next Einstein. "Notre expérience du Cap nous permet d'affirmer, qu'à travers la création de ce réseau, nous découvrirons une multitude de jeunes Africains dotés d'un véritable génie créatif, qui après leur passage à AIMS, deviendront d'excellents professeurs et chercheurs, capables de produire des avancées révolutionnaires non seulement dans le champ de la science, mais aussi dans les domaines de l'économie ou de la politique", ajoute-t-il.
Rappelons que c'est en 2003 qu'a été fondé AIMS. Situé à Muizenberg, près du Cap, en Afrique du Sud, cet institut d'enseignement supérieur indépendant, financé par le gouvernement sud-africain et de nombreuses entreprises privées, et parrainé par plusieurs universités dont celles de Cambridge, Oxford et Paris-Sud (Orsay), dispense une formation scientifique prédoctorale de haut niveau à des étudiants sélectionnés sur tout le continent africain et pris en charge à 100% pour toute la durée du cursus. Plus de 200 étudiants à ce jour, dont un tiers de filles, venus de 30 pays d'Afrique, ont suivi le programme de formation de cet établissement dont l'originalité est d'être dispensé par les meilleurs mathématiciens, physiciens, statisticiens et informaticiens qui se succèdent par périodes de trois semaines. "Il s'agit de développer les connaissances mais aussi l'esprit d'initiative et l'aptitude des étudiants à appréhender et résoudre des problèmes par eux-mêmes", souligne la direction de cet établissement.
AIMS Sénégal après AIMS Nigeria
Nommé Centre d'Excellence par l'Union Africaine (UA) et par le Nouveau Partenariat pour le Développement de l'Afrique (NEPAD), AIMS connaît un tel succès qu'à la demande de ses partenaires en Afrique il décide en 2008 de lancer l'Initiative Next Einstein dont l'objectif est de créer un réseau constitué de quinze instituts du même type dans un délai de dix ans. Précisons que s'il recrutera ses étudiants sur l'ensemble de l'Afrique, chaque institut du réseau, qui en aucun cas ne se substituera aux universités africaines, devra néanmoins se spécialiser dans une ou plusieurs disciplines scientifiques particulières, de façon à répondre aux besoins nationaux. Ainsi, dès juillet 2008, un premier institut, AIMS-Abuja, a ouvert ses portes au Nigeria. Fruit d'un partenariat entre l'AIMS et l'Université Africaine des Sciences et de la Technologie (AUST) - celle-ci étant née d'un projet initié par la Banque Mondiale et co-financé par la Banque Africaine de Développement et le gouvernement nigérian - ce centre universitaire dédié aux mathématiques et à l'informatique dispense un enseignement orienté sur le génie civil. Il inclut non seulement le génie pétrolier, enseigné dans le cadre d'une formation dispensée en lien avec l'Institut du Golfe de Guinée, mais également les sciences des matériaux et les sciences informatiques.
Après le Nigeria, le Sénégal est le deuxième pays à avoir décidé de se lancer dans cette aventure. "Nous avons reçu le soutien du Président Abdoulaye Wade, chef d'Etat du Sénégal, qui a apporté une participation d'un million d'euros au projet et nous a donné un terrain d'une superficie de 4 hectares pour implanter ce nouvel institut", déclare le Professeur Mamadou Sanghare, Directeur de l'Ecole doctorale de Mathématiques et Informatique à l'Université Cheikh Anta Diop de Dakar (UCAD) et membre fondateur, avec le Professeur Vincent Rivasseau, de l'Université Paris-Sud Orsay, d'AIMS-Sénégal. Entré récemment au conseil d'administration de l'Initiative Next Einstein, ce mathématicien réputé, qui dirige également le Laboratoire d'Algèbre, de Cryptologie, de Géométrie Algébrique et Applications (LACGAA) au sein de l'UCAD, se félicite également de la participation du Canada et de la France à ce projet, cette dernière abritant une des trois ou quatre grandes écoles mathématiques de réputation mondiale, une école à laquelle les mathématiciens sénégalais notamment doivent beaucoup.
AIMS-Sénégal : opérationnel à la rentrée 2011
C'est à M'Bour, une ville d'environ 180.000 habitants située à quelque 80 kilomètres de Dakar, à proximité de la réserve écologique expérimentale de l'Institut de Recherche et Développement (IRD), que sera implantée AIMS-Sénégal. "Nous souhaitons en effet encourager à tous les niveaux le recyclage et la lutte contre le gaspillage afin que les futurs dirigeants qui y seront formés soient sensibilisés à ces problèmes dont peut dépendre le futur de l'Afrique et du monde", souligne le mathématicien sénégalais. Jouxtant l'IRD, "un partenaire majeur de notre projet", AIMS-Sénégal sera bien entouré puisque l'Académie des Sciences et Techniques du Sénégal, et deux instituts de l'UCAD, l'Institut de la Pêche et l'Institut de Santé, devraient s'installer également sur ce site. "Notre souhait est que l'institut soit opérationnel pour l'année universitaire 2011-2012"
Dispensée en deux ans, la formation proposée par l'institut couvrira toutes les sciences, de l'informatique et à la physique, à la chimie ou la biologie, avec en particulier des cours illustrant les applications des mathématiques à l'économie, la démographie, l'épidémiologie ou encore la climatologie. "La mathématique est une langue avec sa grammaire et sa syntaxe. Mais aussi belle soit-elle, une langue n'est utile que si elle est parlée, d'où l'application de cette mathématique à différents domaines. C'est la raison pour laquelle je préfère parler de mathématiques et applications plutôt que de mathématiques appliquées", explique ce chercheur qui, tout au long de sa carrière, a toujours su orienter une partie de ses travaux théoriques vers les applications potentielles. Les disciplines expérimentales ne seront pas absentes du programme de l'institut et pourront être enseignées via Internet ou l'aide de la simulation numérique.
Innovante, la pédagogie de l'établissement de M'Bour s'inspirera évidemment de celle qui est pratiquée en Afrique du Sud. Ainsi elle alternera cours le matin et travaux dirigés ou ateliers l'après-midi, avec des devoirs réguliers, "le tout dans un climat de coopération constante et de détente entre les professeurs, les étudiants et les tuteurs", souligne le professeur Mamadou Sanghare. Des stages de fin d'études clôtureront ce programme à la fin duquel les étudiants recevront un diplôme de niveau Master, "des étudiants de toute l'Afrique parmi lesquels les Sénégalais ne devront jamais être majoritaires", précise-t-il. Ces Masters devant répondre à une demande sociétale, ils ne seront pas figés bien au contraire, leur thématique pouvant changer d'une année à l'autre. En outre, ils devront venir en complément des Masters déjà proposés par les universités africaines et non les concurrencer.
Nécessité de développer des centres d'excellence en Afrique
Parallèlement, à ce volet enseignement, l'institut abritera aussi un centre de recherche en mathématiques où des chercheurs européens et américains pourront travailler, par périodes, contribuant ainsi à l'émergence d'un "climat intellectuel", nécessaire à la réflexion et à la créativité du futur "Einstein africain". "Pour percer au niveau mondial dans une discipline comme les mathématiques il faut avoir une école, une tradition, comme il en existe en particulier en France, en Russie ou aux Etats-Unis. Il est donc nécessaire pour l'Afrique de développer des centres d'excellence", estime le mathématicien russe Maxim Kontsevich. Lauréat de la médaille Fields (1998) et du prix Crafoord (2008), il soutient le projet AIMS-Sénégal aux côtés notamment du mathématicien Cédric Villani et du physicien Claude Cohen Tannoudji, prix Nobel de Physique (1997). "C'est un magnifique projet et un extraordinaire challenge", s'enthousiasme le Professeur Mamadou Sanghare.
Une équipe internationale de physiciens a trouvé un important algorithme manquant aux futurs ordinateurs quantiques. Cette découverte permettra aux futurs ordinateurs quantiques de simuler la nature ou l'évolution de systèmes quantiques avec plus de précision et d'efficacité qu'il ne sera jamais possible de le faire avec des ordinateurs conventionnels.
En 1982, le Prix Nobel de physique Richard Feynman proposa de construire un ordinateur quantique afin de simuler la nature. Les physiciens se sont attelés à la tâche et ont formalisé assez rapidement comment un tel ordinateur pourrait simuler la dynamique d'un système quantique. " Mais le gros problème restait d'initialiser l'ordinateur quantique ", explique David Poulin, professeur à l'Université de Sherbrooke, " Par exemple, comment préparer l'état d'énergie minimale du système sur l'ordinateur quantique? "
Des physiciens du monde entier butaient sur ce problème depuis quelques années, quand, lors d'un séminaire à Vienne, David Poulin a réalisé qu'un résultat intermédiaire mathématique (appelé lemme mathématique) de 1928 pourrait résoudre le problème. "Une demi-heure plus tard, nous avions intégré cette formule à notre travail et l'essentiel était réglé" raconte le professeur Poulin. Cette version quantique de l'algorithme dit de Métropolis (largement utilisé, dans sa version classique, pour résoudre des problèmes d'optimisation courants dans l'industrie), permettrait de prédire le comportement de tout système physique régi par les lois de la mécanique quantique.
Avec la découverte de cet algorithme, tous les outils sont maintenant là pour bien préparer l'ordinateur quantique à faire des simulations. " C'est un gros morceau pour l'informatique quantique et je suis persuadé qu'il reste d'autres algorithmes à découvrir pour d'autres types d'applications " conclut David Poulin.
l'aide de modèles mathématiques, deux chercheurs de Szeged ont montré qu'en vaccinant prioritairement les enfants, une épidémie pouvait être réduite de 10%.
L'utilisation de modèles mathématiques permet de mieux comprendre comment se propage une épidémie et facilite ainsi la mise en place de techniques d'intervention efficaces pour limiter les impacts de la maladie. Afin d'optimiser les campagnes de vaccination et de déterminer un calendrier de vaccination optimal, deux mathématiciens de Szeged ont mis au point une cinquantaine de modèles mathématiques en classant les individus en fonction de leur âge.
Jusqu'à présent, les scientifiques cherchaient à déterminer la répartition optimale des doses vaccinales disponibles entre les différentes catégories de la population. Les deux mathématiciens ont étudié les effets de campagnes de vaccination au cours desquelles les différents groupes de population recevaient leurs doses les uns après les autres. Leurs résultats révèlent que la concentration des campagnes de vaccination sur les enfants et leurs parents serait la meilleure stratégie à adopter pour éviter la dissémination massive de la maladie.
Imaginons que l'on veuille se donner une unité de mesure de la fréquence d'apparition du couple "Prénom Nom" d'un scientifique (dans cet ordre avec les majuscules initiales) sur la période 1800 à 2000. On pourrait par exemple choisir le milliDarwin, c'est à dire que 1 milliDarwin signifirait que le nom apparait mille fois moins que celui de Darwin dans les publications ou plutôt dans la base de données formée par les mots des 15 millions d'ouvrages numérisés par Google.
C'est l'idée qu'a eu un étudiant de Harvard: John Bohannon et qui a mené le projet de classer les scientifiques, par fréquence d'apparition de leur nom, dans cette gigantesque base de données, baptisé "The science hall of fame".
Avant la lecture de ce classeme
nt, j'aurai imaginé de façon assez naturelle que Darwin aurait été le premier et Einstein le second mais un invité logicien, mathématicien, philosophe, homme politique, prix Nobel s'est invité en première place: c'est Bertrand Russell, que certainement le grand public ne connait pas ou peu, en tout cas beaucoup moins qu'Einstein et Darwin. Il est à 1500 milliDarwin, c'est à dire qu'il apparait 50% de fois plus que Darwin, son successeur.
On retrouvera Bertrand Russel en BD dans l'excellent Logicomix, comme narrateur.
Non loin de lui se retrouve à la quatrième place, Lewis Carroll, l'auteur d'Alice au pays des merveilles, plus connu comme écrivain que comme logicien.
Francis Galton, est bien connu pour sa planche et fait bonne figure à la 12ème place.
Henri Poincaré, comptabilise 108 milliDarwins.
L'idée de ce billet provient de l'éditorial de l'excellent "La Recherche" de Mars 2011 écrit par Aline Richard et c'est vraiment une excellente idée!