HDR defense of Adrien MERLINI

Location : UFR Sciences, amphithéâtre "B", 6 avenue Victor Le Gorgeu, Brest

Title : Pushing Boundaries in Computational Electromagnetics: Fast and Accurate Methods for Industrial, Medical, and Emerging Applications

Topic : Cette soutenance d'habilitation à diriger des recherches présente des avancées récentes dans le domaine de l’électromagnétisme computationnel,
discipline à la croisée de la physique, de l’analyse numérique et du calcul haute performance visant à caractériser le comportement électromagnétique de systèmes complexes par la résolution numérique des équations de Maxwell. Ces contributions se concentrent sur les formulations par équations intégrales et s’organisent selon quatre axes de recherche.

• Le premier axe explore des solutions aux problèmes de mauvais conditionnement et de perte de précision qui sapent les formulations intégrales fondamentales (équations intégrales du champ électrique/magnétique) dont dérivent les formulations les plus avancées.
• Le deuxième axe propose des solutions innovantes pour permettre l’application des techniques basées sur les équations intégrales à des scenarios complexes en réduisant leur coût de calcul élevé. Typiquement cela requiert la conception et la mise en œuvre de solveurs directs rapides pour réduire les complexités spatiale et temporelle de leur résolution. Ces solveurs sont en général difficiles à obtenir et nécessitent des efforts considérables de développement et sont souvent spécifiques à l’application visée. Nous expliquerons comment le concept très récemment introduit de filtrage d’opérateur permet une approche systématique pour obtenir des solveurs directs rapides pour une large gamme de formulations intégrales.
• Le troisième axe se concentre sur l’application des contributions des axes précédents à des applications biomédicales et industrielles en particulier pour la modélisation bioélectromagnétique de la tête et les tests non destructifs et à la gestion des défis spécifiques qu’elles impliquent.
• Enfin, le dernier axe explore la problématique de la résolution des problèmes inverses qui, malgré les améliorations de la fidélité de la modélisation directe
  permise par toutes les nouvelles techniques présentées ci-dessus, restent extrêmement difficiles à résoudre. En particulier, de nouvelles techniques visant à réduire ou à surmonter la malposition de certains problèmes d’imagerie de source pour l'EEG et des applications de diagnostic d’antennes sont présentées

En conclusion, les nouvelles pistes d’exploration ouvertes par l’ensemble de ces travaux seront présentées dans le contexte de futurs projets de recherche.