Existence et absence de percolation de modèles germes grains arrêtés

par Simon Le Stum

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées

Sous la direction de David Coupier et de David Dereudre.

Soutenue le 11-12-2017

à Lille 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille) , en partenariat avec Laboratoire Paul Painlevé (laboratoire) .


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous travaillons sur les questions d'existence, puis d'absence de percolation de graphes orientés stationnaires dans l'espace euclidien. Les sommets de ces graphes sont distribués par un processus ponctuel de Poisson, et chaque sommet est connecté vers un unique autre sommet par une arête orientée. On parle alors de graphe orienté 'outdegree-one'. La règle permettant de construire l'ensemble des arêtes définie le graphe. Le premier résultat de la thèse fournit une condition suffisante pour qu'un graphe ne contienne pas de composantes connexes infinies. Un corollaire important de ce premier résultat affirme que le graphe orienté défini par une dynamique de segments grandissants décrites par D. Daley, G. Last et S. Ebert ne percole pas. Ce modèle défini à partir de segments poussant à vitesse constante dans le plan est un exemple de dynamique germes grains. Le second chapitre de la thèse propose une définition générale du modèle germes grains dans le plan et donne une condition suffisante pour qu'un modèle germes grains fixé puisse se caractériser par un graphe orienté "outdegree-one". Ce dernier résultat nous permet d'assurer l'existence de plusieurs graphe géométrique tout à fait naturel est riche en application. Le dernier résultat de la thèse consiste en l'absence de percolation d'une dynamique de segment grandissant qui généralise le modèle préalablement cité et dont l'existence découle de notre précédent résultat.

  • Titre traduit

    Existence and absence of percolation for outdegree-one random graphs


  • Résumé

    In this thesis, we investigate the existence and the absence of percolation for a large family of random graphs. We precisely study the oriented outdegree-one graphs based on a Poisson point process in $\mathbf{R}^{d}$. On the random pattern of points, each vertex is connected to its unique "neighbour" according to a fixed connection rule. This rule is translation-invariant and could also include a random part. Many natural simple dynamics can be described by an outdegree-one graph: the classical walk to the nearest neighbour on the graph defined by the hard sphere Lilypond model, etc.The first result of the thesis establishes sufficient conditions which guarantee the almost sure absence of infinite connected component in the graph. Precisely, each Poisson outdegree-one graph satisfying two precise assumptions does not percolate. The proof uses the mass transport principle, and an important result of stochastic domination. The most important corollary of this theorem is the absence of percolation of the line segment model with unit speed which has been conjectured in 2014 by D. Daley, S. Ebert and G. Last.The line segment model with random speed is well defined (as a stopped germs grains model) if the random velocity has an order $4$ moment. In the last chapter, we proved that the existence of an order $s$ exponential moment (with $s>1$) ensures the almost sure absence of percolation of the configuration of stopped segments. One of the key point of this result is the existence of a sufficiently small time $\mathbf{T}$ such that, before the time $\mathbf{T}$, any quick segments grows inside a boolean model which does not percolate. This argument should be used for different kinds of germs grains dynamics.


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