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Technologies de l'information et systèmes complexes sous le microscope des mathématiciens

Environ quatre millions de dollars de subventions obtenus par le biais du Centre de recherches mathématiques.

 Luc Vinet

De la téléphonie cellulaire à la conception de défibrillateurs cardiaques en passant par la gestion du risque et des horaires de travail, les mathématiques trouvent partout des applications.

Pourtant, les entreprises de haute technologie font face à une véritable pénurie de main-d'oeuvre hautement qualifiée en cette matière. D'ailleurs, le Conseil de la science et de la technologie révélait récemment que c'est en mathématiques et en sciences physiques qu'on retrouve le taux de diplomation le plus faible.

La création du Réseau de centres d'excellence (RCE) en mathématiques des technologies de l'information et des systèmes complexes, mieux connu sous son acronyme anglais MITACS, arrive donc à point nommé. Le MITACS bénéficiera d'un financement de 14,5 millions de dollars sur quatre ans, provenant en majeure partie du gouvernement fédéral. Des entreprises et organismes partenaires investiront 1,5 million dès la première année dans des recherches directement liées à leurs activités. On s'attend d'ailleurs à ce que la proportion du financement en provenance du secteur privé augmente à mesure que les recherches progresseront.

Le Centre de recherches mathématiques (CRM), qui est un des trois instituts de recherche canadiens sur lesquels s'appuie ce réseau, devrait ainsi gérer près de quatre millions de fonds de recherche.

"Nous devrions en recevoir environ le tiers", déclare le directeur du CRM, Luc Vinet. Cette somme sera partagée entre cinq équipes de recherche comptant 44 chercheurs de cinq universités québécoises.

Formation
"Mais l'objectif fondamental du réseau, et c'est ce qui nous a valu ce financement, est la formation de spécialistes dans un domaine où les besoins sont criants", signale M. Vinet.

Ainsi seront financés plusieurs postes de chercheurs à la maîtrise, au doctorat et au postdoctorat, sans compter le soutien technique et surtout les postes créés dans les entreprises où il y aura des applications.

"C'est enthousiasmant de voir ce projet se réaliser au moment où l'on en a le plus besoin", constate le chercheur. Le problème de la rétention des spécialistes en mathématiques appliquées se pose de façon aiguë au Québec et au Canada, ceux-ci étant fortement attirés par les conditions de recherche qui prévalent chez notre voisin du Sud.

"Avec un réseau bien financé, on espère arriver à mieux les retenir, la seule façon d'y parvenir étant de leur offrir de bonnes conditions de recherche", ajoute le directeur du CRM.

Luc Vinet insiste pour préciser que, si le CRM est l'agent de concertation et de liaison pour le Québec, il travaillera au MITACS en collaboration avec ses partenaires du RCM2 (Réseau de calcul et de modélisation mathématiques), soit le Centre de recherche en calcul appliqué (CERCA), le Centre interuniversitaire en analyse des organisations (CIRANO), le Centre de recherche sur les transports (CRT) et le Groupe d'études et de recherche en analyse des décisions (GERAD).

Synergie
"Le MITACS prolonge et complète le RCM
2 et lui donne une envergure nationale, observe M. Vinet. S'il ne s'agit pas des mêmes recherches, il est toujours question de mathématiques appliquées avec transferts vers l'industrie. Il y a synergie entre les deux réseaux, l'un montréalais, l'autre pancanadien."

Outre les équipes de Yoshua Bengio et de Brigitte Jaumard (voir les articles ci-dessous), trois autres groupes font partie du MITACS-Québec.

L'un d'entre eux s'intéresse à la gestion du risque et de ses produits dérivés. Ce projet d'application des mathématiques au secteur de la finance relève du CIRANO. Il est dirigé par Jean-Marie Dufour, professeur au Département de sciences économiques et directeur du Centre de recherche et développement en économique (CRDE). La Banque Nationale et Hydro-Québec participe à son financement.

On utilise ici la modélisation mathématique pour comprendre les relations entre les variables économiques et financières afin d'améliorer la gestion de portefeuilles et de prévoir les risques de crédit et d'assurance.

Une autre équipe, dirigée par François Soumis, du Département de génie mathématique et industriel de l'École Polytechnique, travaillera à améliorer la capacité et la performance d'un logiciel nommé Gencol. Celui-ci a été conçu pour aider les compagnies aériennes à planifier les horaires de travail de leurs équipages et à gérer l'utilisation des appareils. Ces chercheurs bénéficient du soutien financier de la société AdOpt, fournisseur de produits pour les sociétés aériennes.

Enfin, un dernier groupe travaille à la modélisation du comportement électrique du coeur. Les modèles mathématiques ainsi mis au point pourront servir à la conception de stimulateurs cardiaques plus performants, capables de prédire les épisodes dangereux de fibrillation et d'arythmie. On espère ainsi pouvoir programmer l'appareil de façon qu'il puisse exercer une action préventive.

Ce projet de recherche en mathématiques appliquées dans le domaine biomédical est dirigé par le Dr Leon Glass, du Département de physiologie de l'Université McGill (Center For Non Linear Dynamic in Medicine and Physiology). Y collaborent également Jacques Bélair, du CRM, et l'Institut de cardiologie. L'entreprise américaine Medtronics participe à son financement.

Fil d'Ariane
"Les mathématiques sont le fil d'Ariane de ce réseau puisque les méthodologies élaborées dans le cadre d'un projet pourront servir dans d'autres, signale Luc Vinet. Parallèlement, nous allons continuer à chercher d'autres partenaires du côté de l'industrie.

"L'expression 'économie du savoir' est un peu galvaudée, ajoute-t-il, mais il n'en reste pas moins qu'elle passe par la modélisation, laquelle est basée principalement sur les mathématiques et l'informatique."

Précisons en terminant que ce programme de réseaux de centres d'excellence est géré conjointement par les trois organismes subventionnaires fédéraux (Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie, Conseil de recherches médicales et Conseil de recherches en sciences humaines). Le MITACS repose au Québec sur le CRM, en Ontario sur le Fields Institute for the Mathematical Sciences et dans l'Ouest canadien sur le Pacific Institute for the Mathematical Sciences.

Françoise Lachance


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