Modèles de comportements collectifs tri-dimensionnels

par Frank Raynaud

Thèse de doctorat en Physique théorique

Sous la direction de Guillaume Grégoire.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Three dimensionnal models of collective behavior


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Cette thèse est dédiée à l'étude de modèles minimaux décrivant des mouvements collectifs dans un espace tri-dimensionnel. La première partie est consacrée à différents modèles de particules polaires auto-propulsées interagissant par un alignement local de leur vitesse. Pour ces modèles nous montrons, par une analyse des effets de taille finie, l'existence d'états métastables et d'une hysérèse, que la transition vers un mouvement collectif est une transition de phase du premier ordre. Dans la seconde partie nous nous intéressons aux propriétés de la phase ordonnée. Proche du point de transition, un état initialement homogène en densité perd sa stabilité au profit de structures solitaires se déplaçant à vitesse constante. Dans le régime de faible bruit, des fluctuations anormales de densité apparaissent et détruisent ces structures localisées. Enfin dans la troisième partie, nous étudions l'impact d'un terme supplémentaire de cohésion dans le calcul des interactions. Nous étudions, en présence de bruit, les conditions de maintien d'un groupe en mouvement ou immobile puis nous établissons le diagramme des phases. Nous montrons ensuite que le mouvement du groupe s'accompagne d'une forte anisotropie de la structure et de la forme de la nuée. Enfin nous appliquons ces résultats à la modélisation de vols d'étourneaux en prenant en compte la direction des ailes des individus. Grâce à ce nouvel élément il est alors possible de reproduire numériquement des nuées aux allures ainsi que des mesures comparables quantitativement et qualitativement aux données expérimentales.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (125 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 80 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2009) 249
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