Roger Brocket, pionnier de l’union entre l’ingénierie et les mathématiques, décède | Science

Le 19 mars, il est décédé. Roger Broquet, professeur à l’Université de Harvard, dont les contributions ont laissé une empreinte durable sur le monde de l’ingénierie et des mathématiques. Brockett a réalisé des travaux fondamentaux dans des domaines appliqués tels que la robotique, l’astrodynamique, l’intelligence artificielle, la vision par ordinateur ou le contrôle des systèmes au niveau quantique. Pour ce faire, il a promu des domaines des mathématiques qui sont désormais également reconnus comme l’une de ses figures de référence : la théorie du contrôle géométrique, les systèmes dynamiques ou encore le calcul stochastique.

Roger Brockett est né en 1938, dans une ferme de la petite ville de Séville dans l’Ohio (USA), au sein d’une famille nombreuse – il était le plus jeune de sept frères et sœurs. Enfant, pendant que les autres enfants jouaient avec les animaux, il s’intéressait aux machines agricoles. Cette vocation prématurée l’a amené à faire des études d’ingénieur car, selon lui, c’était une matière avec laquelle il pouvait tout couvrir et son obsession dans la vie a toujours été de comprendre et d’appréhender ce qui l’entourait. En 1964, il obtient son doctorat au Case Institute of Technology (Ohio) avec une thèse sur les systèmes dynamiques et leurs applications au contrôle. Un jour, après avoir assisté à une conférence, il est resté un moment à parler avec le conférencier, Peter Elias, chef du département de génie électrique au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Il a dû être tellement impressionné que, quelques jours plus tard, il a reçu une lettre lui proposant un contrat au MIT.

Au MIT, entouré de certains des meilleurs ingénieurs du monde, Brockett a commencé à exceller dans la résolution de problèmes théoriques et appliqués. Il a étudié, par exemple, le contrôle des satellites, dans lequel la non-linéarité du système détermine son évolution temporelle. Ces systèmes sont décrits avec des équations qui ne sont pas linéaires. Imaginons que nous lancions plusieurs fois un avion en papier dans les airs ; si on le lance avec deux fois plus de vitesse, la trajectoire peut être très différente, c’est-à-dire que le second ne suit pas le premier avec deux fois plus de vitesse. L’effet complexe exercé par le flux d’air sur les ailes de l’avion rend très difficile la prédiction de sa trajectoire. Pour simplifier ces problèmes complexes, Roger Brockett a analysé quand il est possible de transformer un système non linéaire en un système linéaire, beaucoup plus facile à résoudre. Ses idées ont été le début d’une ligne de recherche théorique et appliquée, qui est maintenant en cours dans le monde entier.

Brockett a décidé de transférer à Harvard, à la recherche d’un nouvel environnement dans lequel développer sa vision mathématique de l’ingénierie.

Más adelante, Brockett decidió trasladarse a la Universidad de Harvard, buscando un nuevo entorno donde desarrollar su visión matemática de la ingeniería y, según sus palabras, “obligarme a pensar más a fondo en conceptos fundamentales de la ciencia, más que en técnicas ingeniosas para résoudre des problèmes”. Dans les années 80 du siècle dernier, il a fondé le laboratoire de robotique de Harvard, où sont actuellement menés des projets ambitieux de manipulation robotique ou de contrôle de systèmes quantiques. Pour ce faire, ils utilisent des outils mathématiques innovants issus de la géométrie différentielle, de la topologie ou des systèmes dynamiques.

Un domaine crucial dans le développement technologique actuel, lancé par Roger Brockett, est le soi-disant théorie du contrôle géométrique. Il a été conçu pour traiter des problèmes tels que ceux soulevés par l’industrie aérospatiale, ou ceux qui se posent dans la planification des trajectoires des robots.

Pour traiter la non-linéarité inhérente à ces systèmes, Brockett a utilisé l’une des branches les plus puissantes des mathématiques, la géométrie différentielle. Plus précisément, il permet l’utilisation de techniques de calcul différentiel, lancées par Isaac Newton et Gottfried Leibniz, pour des espaces non linéaires, tels qu’une sphère ou une autre surface courbe, afin d’étudier leurs propriétés intrinsèques.

Sa vision mathématique l’a aidé à voir, dans la complexité des différents processus technologiques, le substantiel, en laissant de côté le superflu, et en trouvant le cadre géométrique idéal pour son traitement. De cette façon, il a pu concevoir des techniques efficaces pour contrôler les systèmes technologiques pour effectuer diverses tâches, ou du moins savoir s’ils sont capables de les faire.

Brockett était une personne exceptionnelle, gentille et charmante. Lorsqu’il traitait avec lui de questions scientifiques, il recherchait toujours l’essentiel, laissant de côté les technicités de la théorie, dans son avidité de comprendre et de comprendre, qui l’a toujours accompagné tout au long de sa vie.

Leur contribution silencieuse a servi et servira à améliorer notre société et notre mode de vie, puisque leurs contributions ont été essentielles dans des sujets que nous reconnaissons aujourd’hui comme importants : la robotique, le contrôle des satellites, l’intelligence artificielle… Par exemple, les techniques développées par Brockett et ses collaborateurs offrent le moyen idéal pour traiter des problèmes tels que la réorientation ou la stabilisation d’un satellite ou d’un robot dans une position souhaitée.

Son héritage se perpétuera dans le travail de centaines de scientifiques du monde entier qui suivront ses traces. L’une des facettes les plus importantes de Brockett était, sans aucun doute, la formation des générations futures. Il a dirigé plus de soixante thèses de doctorat et certains de ses étudiants sont aujourd’hui des leaders scientifiques dans différents domaines. Parmi eux figurent Daniel Liberzon, Jan Willems, Anthony Bloch, John Baras, John Bailleul, David Dobkin, Peter Crouch, PS Krishnaprasad. Avec eux et avec son héritage scientifique, Roger Brockett, ingénieur mathématicien, sera toujours avec nous.

David Martin de Diego Il est chercheur au Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique de l’Institut des Sciences Mathématiques

Gouvernail Agate Garcia-Longoria est coordinateur de l’unité de culture mathématique de l’ICMAT

Café et théorèmes est une section dédiée aux mathématiques et à l’environnement dans lequel elles sont créées, coordonnée par l’Institut des sciences mathématiques (ICMAT), dans laquelle chercheurs et membres du centre décrivent les dernières avancées de cette discipline, partagent des points de rencontre entre les mathématiques et d’autres expressions sociales et culturelles et se souvenir de ceux qui ont marqué leur développement et ont su transformer le café en théorèmes. Le nom évoque la définition du mathématicien hongrois Alfred Rényi : « Un mathématicien est une machine qui transforme le café en théorèmes ».

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