École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées
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Modules scientifiques électifs
Au deuxième semestre de la 2ème année, les élèves ont le choix entre plusieurs modules électifs.
Ces enseignements, d'un volume de 84 h, sont tournés vers les problématiques de recherche actuelles. Ils sont ensuite mis en application au sein d'équipes de recherche partenaires de l'ENSTA en France ou à l'étranger, lors du projet personnel en laboratoire (PPL).
Les élèves choisissent un module électif parmi ceux offerts dans la liste ci-dessous.
Liste des modules scientifiques électifs
| Code du cours | Nom du cours | Professeur responsable |
|---|---|---|
| CBE10 | Polymères et matériaux innovants | Laurence GRIMAUD |
| EAE10 | Management, stratégies industrielles et innovation 1 | Richard LE GOFF |
| EPE20 | Optique de Fourier, holographie et applications | Karsten PLAMANN |
| ESE40 | Perception visuelle | Antoine MANZANERA |
| INE20 | Tests, preuves et validation des logiciels | Bruno MONSUEZ |
| MAE10 | Modèles Stochastiques pour la Finance | David LEFEVRE |
| MAE30 | Modèles numériques de la mécanique des fluides | Jean-michel GHIDAGLIA |
| MFE10 | Fluides réels et modélisation : Etude expérimentale | Romain MONCHAUX |
| MFE20 | Climat | Karine BERANGER |
| MSE10 | Acoustique | Antoine CHAIGNE |
| MSE20 | Mécanique non linéaire et couplage 1 | Ziad MOUMNI |
CBE10 - Polymères et matériaux innovants
| Ce cours a pour but de présenter les polymères, leur synthèse et leurs applications industrielles/ Puis, ce cours abordera les nouveaux matériaux innovants, leurs synthèses et les applications à des technologies modernes. | Professeur
responsable Cours associés |
EAE10 - Management, stratégies industrielles et innovation 1
| Ce module électif « EAE 30 - Management, Stratégies Industrielles et Innovation - 2 » est le module complémentaire et indissossiable du module EAE10 « EAE 30 - Management, Stratégies Industrielles et Innovation - 1 ». Ce module est un tout qu'il n'est pas possible de suivre partiellement en demi-module. Ces deux demi-modules sont composés des 4 unités suivantes : « EAE 11 Management et Stratégies d'entreprises », « EAE 12 Conception de produits et gestion de l'Innovation », « EAE 13 - Droit et pratique de la propriété intellectuelle », « EAE 14 - Initiation à la création d'entreprise et d'activité ». EAE10 et 30 permettent d'envisager le métier d'ingénieur chercheur et/ou manager en intégrant les liens entre la science, la technologie, l'innovation, l'entreprise et l'économie en général. | Professeur
responsable Cours associés |
EPE20 - Optique de Fourier, holographie et applications
| L'optique moderne est présente dans de nombreux secteurs industriels, souvent par l'intermédiaire des lasers, pour des applications qui vont des télécommunications aux contrôles non-destructifs en passant par les découpes, soudures, télémétrie, éclairage, visualisations. Un ingénieur est confronté à des systèmes utilisant des lasers ou de l'optique dans un sens plus large dans tous les secteurs industriels. L'optique et les lasers ont aussi une place important dans la recherche en physique (atome froids, plasma, accélération de particules ).Ce module s'adresse donc également les élèves envisageant des stages en laboratoire de recherche ou souhaitant poursuivre leur parcours par un stage master scientifique ou une thèse. Nous vous présenterons l'optique sous ses aspects physiques illustrés par des exemples d'instrumentation contemporains : l'effet laser, la création d'impulsions ultra-brèves et leur interaction avec la matière. Les aspects mathématiques de l'optique moderne sont aussi développés dans le cadre de ces enseignements nous illustrons le potentiel de l'application du formalisme des transformations intégrales aux phénomènes de propagation d'information visuelle. Le module EPE20 propose également une partie pratique : mesure des aberrations optiques dans l'oeil (cours et visite de l'entreprise Imagine Eyes), correction du front d'onde optique pour l'astronomie (cours et visite de l'ONERA à Châtillon), visite du LOA, travaux pratiques à l'Institut d'optique. Les enseignements proposés seront tous assurés par des enseignants-chercheurs de l'Unité d'Optique Appliquée qui est le plus grand laboratoire de recherche de l'ENSTA ParisTech. Dans le cadre des deux modules électifs EPE 10 et EPE 20 nous vous proposons trois cours portant sur différents aspects de l'optique et la physique des lasers : Créneau ME 1, module EPE 20 - cours EPE 13 : Optique de Fourier, holographie et applications Créneau ME 2, module EPE 10 - cours EPE 11 : Physique des lasers - cours EPE 12 : Optique ultra-rapide et physique non-linéaire. Les deux modules EPE 10 et EPE 20 peuvent être choisis ensemble, ce qui donnera à l'élève une bonne vue d'ensemble sur l'optique physique, la physique des lasers et l'optique mathématique. Néanmoins, d'autres combinaisons sont possibles : - le module EPE 20 (Optique de Fourier ) peut être combiné avec le module ESE 20 (Imagerie) pour former un ensemble de cours autour de la thématique la formation d'images ; - il peut également être combiné avec le module MAE 20 (Théorie spectrale ), ce qui résulte en un enseignement complet sur les aspects mathématiques de la propagation libre et guidée de la lumière ; - a priori¸ le module EPE 10 peut être combiné avec n'importe quel module du créneau ME 1. | Professeur
responsable Cours associés |
ESE40 - Perception visuelle
| * ESE40 (Créneaux ME1) : "Perception visuelle" composé des cours ESE41 (5 séances) + ESE42 (6 séances) + Conf ESEXX Th.Bernard (1 séance) Ce demi-module traite de la compréhension des images, soit par le cerveau humain (ESE41+Conf), soit par analyse automatique par un ordinateur (ESE42). Le module électif complet ESE40+ESE20 "Imagerie" fournit une présentation des systèmes d'imagerie numérique et de vision à travers différents points de vue : physique, médical, physiologique, mathématique et informatique. L'objectif est d'apporter une connaissance verticale de ces systèmes, depuis le processus de formation des images jusqu'à leur compréhension automatique par un ordinateur... ESE40 peut aussi être couplés avec les demi-modules (ME2) suivants : * INE 10 "Principes des langages de programmation", dans le cadre d'un cursus plus informaticien. * ESE 30 "Mécatronique : énergie et motricité", dans le cadre d'une approche transverse orientée vers la robotique. | Professeur
responsable Cours associés |
INE20 - Tests, preuves et validation des logiciels
| Les systèmes basés sur la logique programmable ont envahi la plupart des produits un tant soit peu complexe. Ainsi il n'est plus envisageable aujourd'hui de concevoir un système mécanique, un système électronique ou tout autre système organisationnel qui n'embarque pas un ordinateur. Ainsi la plupart des fonctions vitales de systèmes comme les avions, les trains, les métros mais aussi les centrales nucléaires, les réacteurs chimiques, les centres de logistiques sont contrôlés par des circuits programmables ou des ordinateurs. Si un dysfonctionnement d'un programme informatique peut-être tolérée dans le cadre d'un ordinateur personnel, ce n'est plus le cas dans des systèmes relativement complexe, soit pour des raisons économiques : un dysfonctionnement dans un système d'encaissement conduit à des pertes d'exploitation de plusieurs millions d'euros par heure de dysfonctionnement, soit pour des raisons de mise en danger de la vie des personnes : un dysfonctionnement dans les commandes d'un avion, d'un train ou d'un réacteur chimique peuvent immédiatement se solder par la mort d'un très grand nombre de personne. Les systèmes programmables se doivent donc d'être certifiés comme les autres systèmes mécaniques, électriques. Cependant la certification des systèmes programmables pose deux problèmes majeurs : -. d'une part les modèles mathématiques sous-jacent sont des modèles mathématiques discrets -. d'autre part le nombre de configurations possibles est exponentiel par rapport à la complexité du programme, ce qui a pour conséquence de rendre les méthodes classiques de modélisation et simulation inapplicables. Dans le cadre de ce module, nous vous proposons d'étudier les techniques qui sont en cours d'adoption par l'industrie afin de pouvoir s'assurer du bon fonctionnement d'un programme, -. le cours "Test et validation formelle des logiciels" s'attache plus à la présentation des techniques d'analyse et de vérification intelligente d'un logiciel par rapport aux spécifications. -. le cours "Preuve de programme" s'attache plus à la présentation d'un outil de preuve permettant de s'assurer de la "correction logique" du processus implanté. | Professeur
responsable Cours associés |
MAE10 - Modèles Stochastiques pour la Finance
L'abandon de la convertibilité du dollar en or en août 1971, le changement de la politique monétaire des Etats-Unis et plus largement l'émergence d'une volonté politique de déréglementer les marchés financiers ont accru dès 1972 l'instabilité des cours de change et la volatilité des taux d'intérêt. Dans un tel environnement dérégulé, les entreprises industrielles et commerciales sont soumises à des risques accrus et recherchent des moyens efficaces de couverture. Les banques et les compagnies d'assurance n'ont pas manqué de relever le défi et créent de nouveaux marchés organisés, où sont échangés massivement des contrats d'assurance, appelés encore "produits dérivés". L'option d'achat (ou "call") permettant d'acheter un sous-jacent donné à un cours garanti dans le futur est l'exemple le plus classique de ces produits dérivés. Depuis, l'internationalisation des marchés de capitaux, le développement des technologies de l'information et une déréglementation accrue de la vie économique ont profondément révolutionné le paysage financier mondial et l'importance des marchés financiers n'a cessé de croître depuis plus de trente ans. Parallèlement, une véritable industrie du risque financier s'est développée proposant de nouveaux produits d'assurance sur tous les types de sous-jacents risqués : taux de change, taux d'intérêt, actions, crédit, matières premières (acier, pétrole...), énergie (gaz et électricité). Les praticiens des marchés financiers ont recours depuis une quinzaine d'années à des outils mathématiques de plus en plus sophistiqués pour la description des phénomènes et la mise au point des méthodes de calcul. La maîtrise des techniques de modélisation quantitative n'est désormais plus un luxe mais une nécessité et les mathématiques appliquées - en particulier la théorie des probabilités - sont devenus la voie d'accès privilégiée aux métiers de la finance de marché. A cet égard, les débouchés proposés par la filière de 3ème année "Finance Quantitative" sont nombreux et variés : analyste quantitatif ou "quant", trader, structureur, gestionnaire des risques, gestionnaire de portefeuilles, gestionnaire actif-passif, credit officer... Les cours MAE11 et MAE12 introduisent les méthodes générales d'évaluation et de couverture d'une classe importante de produits dérivés : les options; ils constituent les enseignements de base de modélisation mathématique en finance. Le demi-module MAE10 se couple naturellement avec le demi-module MAE50 "Méthodes Numériques Probabilistes". Sur la base des connaissances théoriques acquises dans les cours MAE11 et MAE12, il importe de savoir calculer vite et bien et les cours MAE51 "Méthodes de Monte-Carlo" et MAE52 "Projets d'Ingénierie Financière" permettent aux élèves de se familiariser avec les méthodes numériques d'usage courant en finance. Remarque : Le nombre de places dans ce demi-module est limité et il est destiné en priorité aux élèves qui suivront la filière "Finance quantitative". | Professeur
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MAE30 - Modèles numériques de la mécanique des fluides
La puissance des ordinateurs actuels permet d'appréhender par la simulation numérique la plupart des écoulements de fluides que l'on rencontre en milieu industriel. L'objet du cours est d'approfondir certaines des méthodes numériques mises en uvre par les codes de calcul récents.
On s'appuiera sur trois thèmes : les écoulements incompressibles régis par les équations de Navier-Stokes, les écoulements compressibles régis par les équations d'Euler et enfin les écoulements multiphasiques de type eau-vapeur.
Sur chacun de ces thèmes, on présentera les éléments de base (schéma de discrétisation, algorithmes mis en oeuvre,
), on s'attachera à l'analyse des équations et des méthodes puis on abordera les aspects concrets (expériences, simulations numériques) ainsi que les domaines d'application.
Ce demi-module peut-être couplé avec les demi-modules :
| Professeur
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MFE10 - Fluides réels et modélisation : Etude expérimentale
| Cet enseignement a pour but de compléter ce qui a été vu en tronc commun. Deux volets seront abordes dans le cas des grands nombres de Reynolds la transition vers la turbulence sera etudiee. En particulier, les phenomenes d'instabilites et de systemes chaotiques prendront une large part de ce cours . Des travaux pratiques viendront illustrer cette première partie, plusieurs tps au choix seront proposes, instabilite de Kelvin helmholtz, Taylor Couette et le pendule de Miles. Le deuxieme volet sera aborde dans le cours MFE13 ou le nombre de reynolds sera tres petit. Il sera question de problemes de microfluidiques phenomenes importants lorsque l'on s'interesse par exemple aux bio puces. | Professeur
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MFE20 - Climat
| Le demi-module MFE20 concerne l'étude du climat. Comme vu dans le cours MF203 de la voie SMC/ENV, le système climatique est un système dans lequel différents compartiments interagissent, en particulier, l'océan et l'atmosphère. Le premier cours MFE21 permet d'aller plus loin dans la compréhension de la dynamique grande échelle de l'océan abordée lors du cours MF208 et le rôle des structures petites échelles. Le deuxième cours MFE22 permet d'approfondir ses connaissances sur l'atmosphère (cf CB202), en mettant l'accent sur le rôle de l'eau et donc des nuages sur le climat local et global. | Professeur
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MSE10 - Acoustique
| L'acoustique, ou science des sons, constitue un exemple privilégié de propagation d'ondes élastiques dans les fluides. Les cours MSE11 et MSE12 sont essentiellement consacrés à l'acoustique audible, c'est-à-dire au domaine des fréquences perçues par l'homme. On y aborde, en premier lieu, les bases de la propagation linéaire en milieu libre et guidé, l'acoustique des salles et les fondements de la perception auditive. Dans le cours d'aéro-acoustique, on étudie les phénomènes sonores liés aux écoulements instationnaires ou turbulents. Les secteurs d'applications de ces domaines sont nombreux, notamment dans les transports et l'environnement (confort acoustique des véhicules, réduction du bruit,...) mais également en acoustique architecturale, production de la parole ou acoustique musicale. Creneaux ME1 (module MSE10) : cours MSE11 (Acoustique linéaire) et MSE 12 (Aéroacoustique) | Professeur
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MSE20 - Mécanique non linéaire et couplage 1
| l'objet de ce module est l'étude de quelques phénomènes mécaniques non-linéaires. Les non linéarités peuvent être du type : géométrique (grands déplacements et grandes déformations), matérielles (plasticité, changement de phase etc..) et de contact (collisions). Ces non-linéarités interviennent dans des nombreux domaines industriels : automobile, énergie, aéronautique, spatiale etc. Les couplages entre la mécanique et les autres domaines de la physique sont également abordés à travers le logiciel de calcul éléments finis Femlab. Ainsi la théorie des couplages thermomécanique, mécanique et métallurgique, mécanique et électromagnétique ainsi que fluide structure sont abordées. Ces derniers sont illustrés par la modélisation de systèmes multiphysiques et de procédés industriels (freinage électromagnétique, soudage,...). D'un point de vue pédagogique, ce module constitue un approfondissement des cours de mécaniques des solides déjà enseignés à l'ENSTA. | Professeur
responsable Cours associés |
