Durant la pandémie de Covid-19, les mathématiques ont joué un rôle essentiel dans sa prévention, sa prévision et son contrôle. Cette discipline s'est avérée fondamentale, notamment pour quantifier l'état de la population et élaborer des indices permettant d'évaluer la propagation du virus, ainsi que pour prédire des décisions éclairées en matière de santé publique grâce à des modèles mathématiques. Ce n'est qu'un exemple de la capacité de cette discipline à résoudre des problèmes de toute nature, y compris des problèmes d'une importance capitale comme cette crise sanitaire.
Pour souligner cette importance, lors de la 40e Conférence générale de l'UNESCO, qui s'est tenue en 2019, une résolution a institué le 14 mars comme Journée internationale de l'UNESCO. Journée internationale des mathématiques, Anciennement connue sous le nom de Journée Pi (14/03), cette commémoration réaffirme le rôle des mathématiques dans la résolution de problèmes tels que la santé, les transports, la logistique, l'intelligence artificielle et le développement durable.
Juan José Salazar.
À l'Université de La Laguna, plusieurs chercheurs contribuent, chacun dans son domaine d'études, à relever certains défis actuels. L'un d'eux est Juan José Salazar, de la région de Des statistiques à la recherche opérationnelle, qui, après trois décennies, continue de se consacrer à l'étude de la logistique dans une perspective d'optimisation des ressources. En collaboration avec Groupe d'optimisation mathématique appliquée (GOMA) Il est responsable de ce projet et a publié plus d'une centaine d'articles dans ce domaine.
Salazar se consacre à la création de modèles mathématiques inspirés de problèmes logistiques dans des domaines variés, tels que le transport de véhicules ou la gestion de flottes aériennes. Sa collaboration avec une compagnie aérienne en est un exemple. Binter, où elle a fourni des outils pour optimiser la gestion des flottes d'aéronefs et des équipages. Elle a également collaboré avec l'Institut de statistique des îles Canaries (ISTAC) dans la logistique de la sélection des enquêteurs qui se rendent dans les aéroports pour collecter des données relatives au panier d'achat.
En 2023, le gouvernement des îles Canaries a approuvé la création du premier Institut universitaire de mathématiques et d'applications de l'ULL Dans l'archipel, Salazar a été nommé directeur. Selon le chercheur, cette initiative permettra d'assurer une représentation au sein d'un réseau national d'instituts, de faciliter l'accès aux ressources économiques et humaines et de nouer des collaborations avec des entreprises.
Salazar souligne que les mathématiques pures et appliquées constituent des axes de recherche prioritaires au sein de l'institut et que, de fait, l'un des principaux objectifs est de mettre en place un cursus de troisième cycle en mathématiques intégrant ces deux domaines. Toutefois, la demande étudiante est actuellement insuffisante pour justifier la création d'un master présentant ces caractéristiques.
Inmaculada Rodríguez.
Application pour le transport
Inmaculada Rodríguez, Chercheuse également rattachée au groupe de recherche GOMA, elle a étudié les mathématiques et a axé sa thèse, dirigée par le chercheur, sur l'informatique et l'intelligence artificielle. José Andrés Moreno, En recherche sur la localisation, un domaine de la recherche opérationnelle axé sur la recherche de l'emplacement optimal pour des services spécifiques, elle s'est ensuite intéressée aux problèmes liés à la conception optimale des réseaux pour sa thèse de doctorat, sous la direction de Moreno et de la chercheuse belge Martine Labbé. Depuis, ses recherches sont consacrées à la conception d'algorithmes exacts et heuristiques pour divers problèmes d'optimisation.
Actuellement, Rodríguez travaille sur l'optimisation des itinéraires pour les flottes de véhicules. “ Lorsqu'un véhicule est temporairement indisponible, les autres doivent assurer la continuité du service. Notre objectif est de minimiser l'impact sur les clients lorsque la reconfiguration des itinéraires des véhicules restants est perturbée ”, explique-t-il. Rodríguez a également mis son expertise au service du développement d'algorithmes de type « branch-and-bound » et d'algorithmes d'approximation pour divers problèmes de tournées et de distribution de marchandises.
Antonio Sedeño.
Antonio Sedeño, chercheur du groupe de recherche à Optimisation du réseau, Il a commencé ses études en physique et s'est spécialisé en électronique. Il est entré à l'université dans le domaine de Langages et systèmes informatiques Il s'est ensuite orienté vers les statistiques et la recherche opérationnelle, ses premières recherches l'ayant conduit aux problèmes de flot dans les réseaux. Sedeño souligne l'importance qu'il a accordée à ces questions durant cette phase initiale, car elles lui ont fourni divers outils algorithmiques pour aborder de multiples problèmes d'optimisation.
Actuellement, Sedeño dirige deux thèses de doctorat industrielles en collaboration avec Transportes Interurbanos de Tenerife (TITSACette recherche vise à identifier les problèmes opérationnels de l'entreprise susceptibles d'être améliorés grâce à la modélisation. L'objectif est de développer des algorithmes spécifiques permettant des solutions rapides et efficaces. “ C'est un outil qui aide à prendre les meilleures décisions, et ensuite, chacun décide de son utilisation ”, explique le chercheur. Par ses articles publiés et l'encadrement de ces thèses, Sedeño transmet son savoir à TITSA, qui peut ensuite en tirer profit.
Ainsi, Rodríguez et Sedeño, grâce à leurs travaux de recherche dans optimisation du transport, Ils contribuent d'une manière ou d'une autre au développement durable. Comme l'explique Rodríguez : “ Nous concevons des algorithmes pour résoudre efficacement les problèmes de routage. ” Il ajoute : “ Cela permettra non seulement de minimiser les coûts, mais aussi de réduire les émissions polluantes. ”.
Belén Melián.
Optimisation logistique
“ J’ai découvert la programmation à l’âge de 11 ans ”, dit-il. Belén Melián, chercheur dans le domaine de Informatique et intelligence artificielle. C’est lors d’un atelier de dactylographie estival à Arucas, sur l’île de Gran Canaria, qu’il découvrit qu’il pouvait apprendre le langage de programmation Basic. Il entreprit ensuite des études de mathématiques et, en troisième année, commença à programmer en Fortran 66 pour effectuer des calculs numériques.
Par la suite, Melián a approfondi ses recherches et développé sa thèse sur les problèmes d'optimisation combinatoire. Il y a abordé la conception, la mise en œuvre et l'analyse d'algorithmes exacts – conçus pour trouver une solution optimale dans un délai donné – et d'algorithmes heuristiques – qui ne garantissent pas une telle solution. Ses directeurs de thèse, José Andrés Moreno et Manuel Laguna, professeur à l'Université du Colorado à Boulder, l'ont mis au défi de concevoir des réseaux de télécommunications par fibre optique garantissant la circulation de l'information. Cette thèse lui a non seulement permis de développer des algorithmes et de maîtriser l'état de l'art du sujet, mais aussi d'améliorer ses compétences en rédaction, soutenance et publication d'articles scientifiques. “ La thèse permet de mener une carrière de chercheur de manière indépendante ”, affirme-t-il.
Melián s'est également consacré à l'étude des algorithmes métaheuristiques, qui abordent la résolution de problèmes en combinant intensification et diversification, notamment dans le domaine de la logistique durable. En Espagne, le secteur des transports représente le 25% d'émissions totales des gaz à effet de serre, et le transport routier est responsable de 951 % de ces émissions. Parmi les mesures visant à réduire ces émissions figure la gestion intelligente de la distribution des marchandises grâce au transport collaboratif. Dans ce sens, une alternative consiste à transbordement, Une stratégie de chaîne d'approvisionnement collaborative où les expéditions de plusieurs fournisseurs sont déchargées à un point de transbordement, triées et regroupées en fonction du client final, puis chargées directement sur des véhicules de livraison pour expédier les marchandises au destinataire correspondant.
Melián s'est également attaqué aux problèmes d'optimisation dans le domaine de la logistique portuaire. Les travaux qu'il a menés avec ses collègues du département d'informatique et d'intelligence artificielle pour résoudre ces problèmes d'optimisation ont abouti à la création de l'entreprise en 2019. spin off Kaizten Analytics. Le projet est né de la volonté de transférer les connaissances par la publication des résultats dans des revues à fort impact ou par des présentations lors de conférences. Cependant, Melián ne fait plus partie de l'entreprise : “ Mon départ est dû à des raisons personnelles et à une réorientation vers de nouveaux intérêts professionnels ”, explique-t-il.
Elle travaille actuellement sur trois projets. Premièrement, elle est l'une des chercheuses principales du projet de plan d'État. Système intelligent pour soutenir le transport collaboratif de marchandises. De plus, elle participe à un projet européen., Pôle d'innovation numérique des îles Canaries (CIDIHUB), qui vise à faciliter l'accès des entreprises au numérique dans le domaine de l'analyse et de l'optimisation des données. Enfin, elle collabore au projet MATHIA (Artificial Intelligence Model) pour enrichir et améliorer les compétences mathématiques des adolescents. “ Je suis ravie de pouvoir mettre mes connaissances au service de ce projet afin que les adolescents puissent bénéficier de tout ce que j'ai appris sur la technologie ”, déclare Melián.
Ignacio García.
Algèbre computationnelle
Dans la région de algèbre, le chercheur Ignacio García Il se souvient que, durant ses études de premier cycle, deux aspects de ce domaine ont retenu son attention : d’abord, les méthodes de résolution efficace des problèmes ; ensuite, la démonstration que certains problèmes sont insolubles, qu’il a apprise dans un cours intitulé Théorie de Galois : “ J’ai trouvé très frappant que les mathématiques puissent démontrer qu’un problème est insoluble par certaines méthodes. ” Plus tard, García a développé sa thèse sur une famille particulière de courbes présentant un grand intérêt dans des domaines tels que la chimie, car elles décrivent certaines réactions.
Les recherches de García portent sur l'algèbre computationnelle. Il s'agit de transférer les problèmes polynomiaux et la résolution de systèmes d'équations vers un ordinateur pour le calcul. Il participe à des projets de recherche visant à développer des méthodes de résolution informatique rapide. Sa stratégie consiste à associer un graphique au système d'équations. “ Nous transformons un problème d'algèbre en un problème de combinatoire à l'aide d'un objet visuel ”, explique García.
L'algèbre connaît actuellement une importance capitale en raison de ses nombreuses applications. Tout d'abord, l'essor du Big Data, de la science des données et de l'intelligence artificielle a engendré le besoin de traiter des quantités massives d'informations. Dans ce domaine, l'algèbre linéaire s'impose comme un outil précieux pour faciliter le traitement de ces ensembles de données colossaux. Cependant, selon lui, “ le défi actuel réside dans la capacité à gérer des matrices d'une taille monstrueuse ”, pouvant comporter des millions de lignes et de colonnes.
Par ailleurs, il y a l'étude de la cryptographie. Jusqu'à récemment, la sécurité des données reposait principalement sur les problèmes de factorisation d'entiers. Cependant, l'algèbre propose de nouvelles solutions fondées sur l'étude des polynômes.
Rodrigo Trujillo.
Synergie entre les mathématiques et les sciences biomédicales
Rodrigo Trujillo, chercheur dans le domaine de Analyse mathématique, Il se définit comme un mathématicien atypique, car il affirme ne jamais faire deux fois la même chose. Bien que ses travaux aient principalement porté sur l'analyse harmonique, il collabore actuellement étroitement avec le groupe de recherche de Immunologie cellulaire et virale, Il a rejoint l'université grâce à sa connaissance approfondie de la gestion universitaire et du milieu scientifique. Il possède également une solide expérience en matière d'obtention de financements européens. Il a occupé des postes importants, notamment ceux de directeur du Bureau de transfert des résultats de la recherche, de vice-recteur à l'internationalisation et à la coopération, de coordinateur du Campus d'excellence et de vice-recteur à la recherche et au transfert de connaissances.
“ D’un point de vue mathématique, je contribue au groupe sur des aspects plus prosaïques de l’analyse statistique ”, explique Trujillo. Le chercheur souligne que le véritable trésor des sciences biomédicales, notamment pour la prise en charge des patients, réside dans les données recueillies. À cet égard, les communautés de patients atteints de maladies infectieuses fournissent une mine d’informations qui, dans de nombreux cas, est éphémère, les risques pour les patients disparaissant après un traitement ou une vaccination, entre autres mesures. C’est pourquoi les maladies sans traitement efficace, comme le VIH ou le Zika, suscitent un vif intérêt. Dans ce contexte, les mathématiciens sont chargés d’analyser les données enregistrées. Par ailleurs, l’analyse génétique est essentielle ; la classification des biopathogènes en est un aspect fondamental, impliquant un volume considérable de données et l’utilisation d’outils qui reposent aujourd’hui sur l’intelligence artificielle.
En ce sens, la réalité du marché est fortement influencée par l'intelligence artificielle. Trujillo souligne que l'un des défis sociaux auxquels l'université, et plus particulièrement la communauté mathématique, est confrontée, est sa capacité à s'adapter à cet environnement en constante évolution : “ Actuellement, l'intelligence artificielle progresse à une vitesse fulgurante, bien plus rapide que l'évolution de nos programmes d'études ”, affirme-t-il. Un autre défi consiste à encourager la recherche afin que la communauté mathématique des îles Canaries et d'Espagne conserve son dynamisme intellectuel et ne se disperse pas, que ce soit par choix de carrière ou par émigration.
Trujillo affirme qu'il a toujours plusieurs casseroles sur le feu. Il fait notamment partie du comité de pilotage de STARS EU, une alliance d'universités régionales qui, depuis 2023, a réussi à s'imposer comme l'une des Universités européennes Piloté par les institutions communautaires, Trujillo est responsable des lots de travaux liés à l'offre académique et à l'organisation de la recherche et du transfert de connaissances.
De plus, depuis un an, il occupe le poste de président de la commission professionnelle de la Société mathématique royale espagnole, L'organisation, qui fournit des informations sur la communauté mathématique et organise des événements et des activités, prépare actuellement un concours national d'analyse et de visualisation de données afin d'encourager les étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs à travailler avec des données liées aux objectifs de développement durable.
Edith Padrón.
La vulgarisation, un baume contre la peur des mathématiques
Edith Padrón, coordinateur de Salle de classe mathématique et culturelle divulgative Une étude de l'Université de La Laguna souligne qu'une partie de la population craint de ne pas comprendre les mathématiques ou de ne pas participer aux discussions à ce sujet. Ce constat se reflète dans les résultats historiquement mauvais obtenus par les élèves espagnols dans cette matière lors de l'édition 2022 de [texte incompréhensible - probablement un concours ou un examen spécifique]. Rapport PISA. De plus, leurs résultats en lecture ont baissé par rapport à 2018. En réponse, le gouvernement espagnol a annoncé, dans le cadre du prochain budget général de l'État, un plan visant à renforcer l'enseignement des mathématiques et la compréhension de la lecture. Padrón estime que ce plan contribuera à former des citoyens plus critiques, facilitant ainsi la compréhension de toutes les matières. De son côté, Rodrigo Trujillo affirme que ce plan d'urgence a pour objectif de remédier au faible niveau scolaire des élèves et de réduire le taux d'abandon scolaire.
Depuis 2020, année de la première célébration de la Journée internationale des mathématiques, un thème différent est choisi chaque année afin d'encourager la participation, de stimuler la créativité et de tisser des liens entre les mathématiques et d'autres disciplines. Le thème de 2024 est “ Jouer avec les mathématiques ”.
Padrón a promu diverses activités. Par exemple, en collaboration avec TITSA et Tenerife Métropolitain ont créé l'activité “Des mathématiques qui nous transportent” Il s’agit de présenter des problèmes de mathématiques sur des panneaux d’affichage, des affiches et des écrans dans les transports en commun. L’idée est que les personnes attendant à l’arrêt de bus résolvent le problème et le partagent sur les réseaux sociaux “, explique Padrón.
Par ailleurs, en collaboration avec l'Académie des sciences des îles Canaries, le Centre culturel a organisé des ateliers, tels que : escape games dedans Institut d'enseignement secondaire de Saint-Sébastien de La Gomera. De plus, dans les sections Mathématiques et Physique, une série de jeux ont été développés sur la place située devant le bâtiment et une activité appelée “Le coin de la réflexion”Les élèves peuvent y résoudre des problèmes de mathématiques publiés dans les journaux. Leurs réponses sont placées dans une boîte qui est ensuite ouverte pour vérifier les bonnes réponses. L'élève qui trouve la bonne réponse recevra un livre de la collection de vulgarisation scientifique “ Un peu de maths ”.
Et enfin, le 14 mars, la quatorzième saison de “Un peu de maths”qui se déroulera jusqu'en mai. Cette série propose des interventions captivantes et divertissantes de moins de 10 minutes, axées sur les mathématiques. Le protagoniste du premier “ fisquito ” de cette nouvelle saison est Jaime Madrid, vulgarisateur et créateur de la Chaîne YouTube Lemnismath. Selon Padrón, cette activité distingue les étudiants en mathématiques de l'Université de La Laguna de ceux des autres filières, car ils sont responsables de la création du contenu de la présentation après avoir reçu une formation préalable. Padrón souligne également que cette activité aide les étudiants à comprendre l'importance de la communication et contribue à renforcer leur confiance en eux dans ce domaine.
Lorsque la série éducative a débuté, Padrón avoue qu'il ne s'attendait pas à un tel impact. Pourtant, aujourd'hui, elle est devenue une ressource pédagogique utilisée par les professeurs du secondaire et a même suscité la participation de… deux étudiants dans un épisode de la treizième saison. De plus, la série est connue au sein de la communauté mathématique qui ne connaît pas la culture canarienne, si bien qu'en dehors des îles Canaries, on demande parfois à Padrón : “ Êtes-vous celui qui s'occupe de l'activité au nom si particulier — "fisquito" ? ‘.
L'intérêt de Padrón pour la vulgarisation des mathématiques est né en parallèle de ses recherches. Durant sa dernière année de licence en mathématiques, il a réalisé qu'il souhaitait poursuivre des études dans ce domaine, mais ne voyant pas la possibilité de rester à l'université, il a commencé à enseigner dans un lycée de La Palma. Sa situation a toutefois évolué lorsqu'un collègue de son département l'a encouragé à postuler à un poste vacant à l'Université de La Laguna. Padrón a ainsi débuté par la rédaction de son mémoire de licence, puis de sa thèse de doctorat, avant d'intégrer finalement le groupe de recherche. Géométrie différentielle et mécanique géométrique. Parallèlement, le chercheur en analyse mathématique du centre de Tenerife María Isabel Marrero Il lui a recommandé de suivre des cours de sensibilisation qui ont suscité chez elle une motivation définitive pour ce domaine.
“ L’aspect le plus gratifiant de la communication scientifique, c’est de voir les yeux du public s’illuminer lorsqu’on explique quelque chose simplement, sans sacrifier la rigueur scientifique ”, souligne Padrón. Il affirme que le défi, pour rendre les mathématiques plus accessibles et attrayantes pour un public peu enthousiaste à l’égard de cette discipline, réside dans la capacité à susciter sa curiosité. Dans le domaine de la recherche, Padrón constate que l’importance de la communication scientifique est de plus en plus reconnue. Cependant, il souhaite donner une nouvelle dimension à son rôle dans ce domaine : il aimerait se concentrer davantage sur la création de nouveaux contenus.
Ce rapport s'inscrit dans le cadre du calendrier des commémorations InvestigaULL, un projet de diffusion scientifique promu par l'Université de La Laguna.
Unité de Culture Scientifique et Innovation de l'Université de La Laguna-Cienci@ULL
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