III-ème école d’été “Modélisation des Matériaux”

Banyuls-sur-Mer 19-23 Août 2024

La lune bleue se lève sur Banyuls le 18 Août 2024

OBJECTIFS

Le but de cette école est de donner les outils nécessaires à des chercheurs théoriciens dont le dénominateur commun est de modéliser des matériaux réalistes, i.e. dans des conditions proches des observations expérimentales, voire des conditions et des propriétés d’usage (applications). Dans ce contexte, le programme envisagé fera le tour des méthodes numériques issues des différentes approches à l'échelle atomique, en portant un intérêt particulier à la nécessité de croiser différentes méthodes mêlant structure électronique (DFT, Liaisons Fortes) et physique statistique (Monte Carlo, Dynamique moléculaire), et à la problématique du changement d'échelle. Il fera aussi la part belle aux méthodes mathématiques probabilistes de quantification des incertitudes dans les codes numériques faisant intervenir un très grand nombre de variables ou de paramètres. Enfin, ces approches multi-échelles multi-physiques seront confrontées aux méthodes issues de l'Intelligence Artificielle (IA), et plus spécifiquement aux méthodes d'apprentissage automatique de type "Machine Learning" (ML).

Les contours et le contenu de l’école obéiront à un principe du type « quelle méthode pour quel matériau et quel phénomène ou mécanisme ». Il faudra donc décliner les différents types de méthodes à la fois par classe de matériau (métallique, covalent, ionique) et de mécanisme (transport, défauts ponctuels et étendus, germination/croissance, plasticité), puis montrer comment les faire communiquer entre elles aux différentes échelles (couplage ou chaînage) et en quantifier les incertitudes. Le format adopté est celui d’une série de cours de base sur les différentes méthodes (atomistiques, physique statistique, méthodes hors équilibre, méthodes continues, méthodes d’évaluation d’incertitude, méthodes "Machine Learning") qui seront complétés par des ateliers d’application déclinés par type de matériau et/ou de phénomènes spécifiques. Ces ateliers nécessiteront de mettre en place et d’accompagner des groupes de travail qui auront à mener à bien sur la durée de la semaine un projet global, allant de la définition d’un protocole méthodologique (cahier des charges), jusqu’à sa mise en équation au moins partielle puis, au moins sous forme algorithmique, à leur résolution numérique via le passage à l’écriture et/ou l’utilisation de codes numériques adaptés (des ordinateurs en réseau seront mis dans ce but à la disposition de ces ateliers). Le but est que chaque participant(e) soit en mesure, à la fin de l’école, de maîtriser concrètement l’ensemble des étapes d’une approche multi-échelle de la modélisation, et de pouvoir les mettre en pratique.

Les fichiers pdf des cours sont téléchargeables en cliquant sur le nom des intervenants (en rouge) dans l'emploi du temps qui suit.

Responsables du réseau : Guy Tréglia (CINaM, Marseille), Christine Goyhenex (IPCMS, Strasbourg), contact : modmat@services.cnrs.fr