Programme

Programme de la journée

9h30 - 10h00 : ACCUEIL CAFE
 
10h-10h30 : Histoire de l'informatique au CNRS (1946-2010): une émergence contrariéePierre Mounier-Kühn, CNRS & Sorbonne Université
 
10h30 - 11h : Calcul vintage. Thierry Dumont, Institut Camille Jordan, Université Lyon 1. Support. Support "enquête flottante".
 
11h - 11h30 : PAUSE
 
11h30 - 12h : Calculatrices: femmes et machines. Bernard Ycart,  Laboratoire Jean Kuntzmann, Université Grenoble Alpes
 
12h-12h30 : Quelques références historiques sur la résolution numérique des équations aux dérivées partielles: La part du lion dans l'école française de mathématiques appliquées. Olivier Pironneau, Laboratoire Jacques Louis Lions, Université Pierre et Marie Curie, Académie des Sciences
 
12h30-14h : REPAS
 
14h-15h : Iterative Methods over the Centuries. Gerhard Wanner, Martin J. Gander, Université de Genève. Support partie G. Wanner. Support partie M. Gander.
 
 
15h-15h30 : Le calcul à Grenoble de 1950 à 1992. Patrick Chenin, Laboratoire Jean Kuntzmann, Université Grenoble Alpes 
 
15h30-16h : PAUSE
 
16h-16h30 : Histoire de l'automatisation du calculAlain Guyot, Association ACONIT
 
16h30-17h : Calcul formel et symboliqueJean-Guillaume Dumas, Françoise Jung, Clément Pernet, Laboratoire Jean Kuntzmann, Université Grenoble Alpes
 
 

Résumés

 
Quelques références historiques sur la résolution numérique des équations aux dérivées partielles: La part du lion dans l'école française de mathématiques appliquées.
 
Olivier Pironneau, Laboratoire Jacques Louis Lions, Université Pierre et Marie Curie
 
Jusqu'a von Neumann, sauf pour quelques uns, principalement des astronomes et des artilleurs, la solution des problèmes est analytique.    Les premiers pas de l'analyse numériques sur ordinateurs seront pas que pour la cryptologie, l'algèbre linéaire et l'optimisation: la neutronique et la météorologie nécessite la résolution d'équations aux dérivées partielles (EDP).    Ainsi en France dans les années soixante  il se crée 2 écoles, l'une à Grenoble autour de Jean Kuntzmann pour l'analyse numérique dite classique comme l'algèbre linéaire l'optimisation, l'autre à Paris pour les EDP autour de Jacques-Louis Lions. Certes une telle affirmation est réductrice car elle oublie Claude Brezinsky à Lille, Paul de Casteljo chez Citroen, et surement d'autres. 
Assez vite, avec l'appui du CEA et de l'INRIA la branche EDP domine le domaine avec de nombreux succès à la fois théoriques et numériques au point de faire de l'ombre aux autres groupes.  Un chercheur du Courant Institute constate dans les années quatre-vingt qu'il y a plus de chercheurs à Paris sur les EDP que dans tous les USA.  Mon exposé fera l'historique de ce succès.

 

Histoire de l'informatique au CNRS (1946-2010): une émergence contrariée.

Pierre Mounier-Kühn, CNRS & Sorbonne Université

Le « calcul électronique » avait commencé au CNRS très tôt, avec la création de l’Institut Blaise Pascal  (1946), et très mal, avec l’échec de la « machine de Couffignal » (1947-1951). Ensuite, tandis que les autorités parisiennes cherchaient à redynamiser l’Institut Blaise Pascal, ce sont des universités provinciales qui ont développé l’analyse numérique et les grands centres de calcul académiques, sous la direction de véritables entrepreneurs de science, notamment à Grenoble et à Toulouse ; le CNRS a bientôt soutenu ces initiatives. Au milieu des années 1960, une nouvelle question se pose quand le CNRS envisage d’adapter le découpage des sections du Comité national à l’évolution des sciences : faut-il créer une commission particulière pour l’informatique ? Les discussions, conservées dans les archives, nous révèlent les représentations de cette « science encore incertaine » à l’époque. Finalement, l’informatique est intégrée à la commission de Mathématiques en 1967. Simultanément, la création de l’IRIA (actuel Inria) confirme que le CNRS n’est plus central dans la politique scientifique en ce domaine (il l’est plus en matière de service de calcul, avec la création du Circé en 1969). C’est seulement en 1975 qu’est créée une commission « informatique, automatique, analyse des systèmes, traitement du signal » qui lui permet de reprendre la main. Le processus de reconnaissance institutionnelle aboutira à la fin du siècle avec la création d’un département, puis de l’institut INS2I dix ans plus tard. 
 
 Pierre Mounier-Kuhn est l’auteur de :
  • L’Informatique en France, de la 2e Guerre Mondiale au Plan Calcul. L’Émergence d'une Science (Presses de l’Université Paris-Sorbonne, 2010, 718 p.), qui analyse l’émergence de l'analyse numérique et de l'informatique dans la Recherche et l’enseignement supérieur français (consultable dans toutes les bonnes bibliothèques universitaires !).
  • (avec Emmanuel Lazard) Histoire illustrée de l’informatique, Paris, EDP Sciences, 2016 (rééd.  2019).
 

Iterative Methods over the Centuries

Gerhard Wanner, Martin J. Gander, Université de Genève

First part (Gerhard Wanner):

This part is based on two recent discoveries:

A manuscript by Jost Bürgi from 1584, discovered by Menso Folkerts in 2013, containing the oldest iteration method in several variables, for the computation of an impressive table of sine values.

An unpublished manuscript by Joseph Louis Lagrange from 1780, containing the first correct convergence proof of an iteration method (by Johann Bernoulli from 1742, which, in fact, turns out to be closely related to Bürgi's algorithm) discovered last year by Philippe Henry in the Bibliothèque de l'Institut de France.

We end by showing the first geometric understanding of the convergence of the one dimensional iteration $x_{n+1)=f(x_n)$ by Leonhard Euler (in a paper on iterated exponentials) and (probably) the first nice zigzag picture drawn by a scientist, who did most of his great work here in Grenoble.

Second part (Martin J. Gander):

This part focuses on iterative methods for linear equations:

These methods were invented for the same reasons as they are used today, namely to reduce computational cost. Gauss states in a letter to his friend Gerling in 1823: "you will in the future hardly eliminate directly, at least not when you have more than two unknowns".

Richardson's paper from 1910 was then very influential, and is a model of a modern numerical analysis paper: modeling, discretization, approximate solution of the discrete problem, and a real application.

The work of Stiefel, Hestenes and Lanczos in the early 1950 sparked the success story of Krylov methods, and these methods can also be understood in the context of extrapolation, pioneered by Bresinzki, a student of Gastinel from Grenoble.

This brings us to the modern iterative methods for solving partial differential equations, which come in two main classes: domain decomposition methods and multigrid methods. Domain decomposition methods go back to the alternating Schwarz method invented by Herman Amandus Schwarz in 1869 to close a gap in the proof of Riemann's famous Mapping Theorem. Multigrid goes back to the seminal work by Fedorenko in 1961, with main contributions by Brandt and Hackbusch in the Seventies.

 

Le calcul à Grenoble de 1950 à 1992

Patrick Chenin, Laboratoire Jean Kuntzmann, Université Grenoble Alpes 

En abordant essentiellement les aspects du calcul numérique et de l’analyse numérique à Grenoble, nous montrerons l’évolution des thèmes abordés au cours des quarante années précitées par les fondateurs de l’IMAG, successivement au sein du Laboratoire de Calcul puis des laboratoires LA7, IMAG, TIM3 et LMC.Ce récit essaiera de montrer l’évolution des spécialités qui ont émergé grâce aux personnalités diverses ayant permis cette histoire en fonction des contextes locaux, nationaux et internationaux.

 

Calcul vintage

Thierry Dumont, Institut Camille Jordan, Université Lyon 1 

 Cet exposé est né du hasard, en récupérant in extremis six livres que la bibliothèque de mathématiques de mon université mettait au rebut. Il y avait là trois livres d'actes de congres de l'AFCAL(TI)(*) (entre 1960 et 1963), et trois livres de ``Procédures Algol en Analyse Numérique'' (parus en 1970 et un peu avant).

On peut explorer les actes des congrès de l'AFCAL(TI) à la lumière de ce qu'on appelle communément aujourd'hui le ``calcul scientifique'' : analyse numérique, programmation des méthodes numériques, matériels et applications et, parmi les communications, voir les impasses ou celles qui au contraire annonçaient l'avenir, et aussi constater d'étonnantes absences.
Le ``complémentaire'' du calcul scientifique dans ces actes montre les liens qui existaient alors entre le calcul et des domaines qui, depuis, sont partis ailleurs : traduction automatique, gestion etc..

Les procédures Algol,résultat d'un projet du CNRS, permettent de s'interroger sur la pratique concrète du calcul dans les années 60 : que codait-on, pourquoi, et comment ? On peut aussi (re)découvrir Algol60 presque 60 ans après, et faire revivre certaines procédures numériques plus que quinquagénaires.

(*) Association Française de CALcul (et de Traitement de l'Information).

 

Calcul formel et symbolique

Jean-Guillaume Dumas, Françoise Jung, Clément Pernet, Laboratoire Jean Kuntzmann, Université Grenoble Alpes

Dans cet exposé, nous aborderons trois thèmes représentatifs de l'activité des équipes grenobloises qui ont travaillé dans le domaine du calcul formel depuis 40 ans :

- équations algébriques et différentielles : les projets DESIR et CATHODE ;

- algèbre linéaire exacte : algorithmes rapides denses, méthodes itératives pour matrices creuses et structurées ;

- cryptologie et sécurité : un exemple d'utilisation de systèmes polynomiaux et de l'algorithme de Buchberger pour affiner les paramètres de cryptosystèmes. 

 

Calculatrices: femmes et machines

Bernard Ycart, Laboratoire Jean Kuntzmann, Université Grenoble Alpes

De tous temps des femmes ont eu les capacités et les connaissances pour effectuer des calculs que beaucoup d'hommes refusaient de faire. Astronomie, assurance, comptabilité, balistique: dans de nombreux domaines, les calculatrices avaient la réputation d'être plus précises, plus persévérantes et plus fiables. Quelle reconnaissance leur a été réservée? Comment la transition vers les calculatrices-machines s'est elle effectuée? Quel rôle les femmes ont-elles joué dans la naissance de l'informatique?

 

Histoire de l'automatisation du calcul

Alain Guyot, Association ACONIT

Un ordinateur n’est certes pas une machine à calculer, surtout une machine à calculer mécanique. Cependant le traitement de l’information numérique demeure arithmétique.

Les inventeurs de calculateurs mécaniques ont introduit : l’accumulateur (1645), l’addition (a retenue sauvegardée, 1795) , le calcul de polynôme (degré 6, 1834), la multiplication et la division (entièrement automatique, 1842), l’interdiction du débordement (1842), la programmation (avec saut conditionnel, 1888), la microprogrammation, l’anticipation de la retenue (carry look ahead , 1888), la représentation signe/valeur absolue (1948), la racine carrée (1965), sans compter les parallélisme (jusqu’à 6 processeurs) et le "pipeline", etc.

Cet exposé évoque brièvement cette saga de plus de trois siècles.

 

 

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