Let (X,\omega) be blown-up CP^2 equipped with some symplectic form. I show that Lagrangian isotopy classes of spheres in (X,\omega) can be indexed by conjugacy classes of certain generators in the group G of connected components of the symplectomorphism group of (X,\omega). Then I show that this group is isomorphic to the fundamental group G of the complement to certain divisor D in (Cp^2)^k parametrising certain constellations of k points in CP^2. I describe a presentation of the group G and compute it for certain special case. As the result, I show that for a special choice of the Kähler form in CP^2 blown-up in 5 points the Lagrangian isotopy classes of spheres representing a given homology class are paramtrized by integer 2x2-matrices in Gl(2,Z) conjugated to the matrix
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Les ensembles semi-algébriques et sous-analytiques p-adiques ont été introduits et étudiés par McIntyre, Denef et Van den Dries entre autres. Nous étudierons la géométrie des germes d'ensembles de ces catégories, tout particulièrement leurs propriétés métriques, comme l'existence de la densité locale et de cônes tangents distingués en montrant comment les propriétés géométriques des ensembles sous-analytiques réels se traduisent dans le cas valué.
On s’intéresse aux structures R_f = (R,+,*,<,f) engendrées par une fonction C^\infty f restreinte à un compact. L’objet de cet exposé est de montrer que pour une fonction f générique, la structure R_f est o-minimale. On exibera en effet une condition explicite sur les développements de Taylor de f qui implique la o-minimalité de R_f et est générique au sens de Whitney. L’essentiel de la preuve consiste a établir la quasi-analyticité de certaines algèbres differentielles engendrées par f. Ce résultat permet d’obtenir très simplement les corollaires suivants (les deux premiers étant déjà connus) : 1. Il existe des structures o-minimales n’admettant pas la propriété de décomposition analytique. 2. Il existe des structures o-minimales incompatibles (au sens où elles ne sont pas des restrictions d’une même structure o-minimale) 3. Il existe des structures o-minimales incompatibles avec les sous-analytiques.
On donnera la définition des objets en questions avec quelques motivations et des exemples simples. Ensuite, on interprètera ces objets comme un lien entre la géométrie complexe et la géométrie tropicale. Enfin on verra une ou deux applications à certains problèmes de la géométrie algébrique classique, par exemple une condition nécessaire sur les coefficients d'un polynôme réel à deux variables pour que ses zéros réels définissent une courbes de Harnack.
Dans un travail en commun avec Joseph Fu, on a pu établir d'une facon explicite les formules cinématiques pour le groupe unitaire $U(n)$. La solution est basée sur une algébraisation de la géométrie intégrale qui a été initiée par Semyon Alesker. Après avoir revu la formule cinématique classique de Chern-Blaschke-Santalo, je donne un apercu de la géométrie intégrale hermitienne.
Etant donné un Lagrangien sur un sous-fibré du fibré tangent à une variété, le principe du maximum de Pontryagine permet de définir une notion naturelle de courbe extrémale de ce Lagrangien. Lorsque ce Lagrangien est régulier, on peut adapter à ce contexte, la dualité classique entre formalisme lagrangien'' etformalisme hamiltonien'' via une transformation de Legendre. Enfin, on peut aussi construire une unique pseudo-connexion'' intrinsèque sur un fibré adéquat, dont lesgéodésiques'' sont les extrémales de ce Lagrangien. On donne également des conditions suffisantes pour qu'une extrémale soit (localement) optimale.
On définit une multiplicité d'intersection pour des hypersurfaces tropicales donnée par des volumes mixtes de polytopes associés. On montre que cette multiplicité a des propriétés comparables à celles de la multiplicité d'intersection dans le monde complexe. Par exemple, les théorèmes de Bézout et de Bernstein-Kouchnirenko restent valables dans le monde tropical.
Les invariants de Welschinger sont des analogues réels d'invariants de Gromov-Witten de genre zéro. L'approche tropicale basée sur le théorème de correspondance de G. Mikhalkin permet de calculer les invariants de Welschinger dans un certain nombre de cas. En particulier, G. Mikhalkin a démontré des congruences modulo 4 pour les invariants de Welschinger des surfaces toriques de Del Pezzo. En utilisant l'approche tropicale, on établit des congruences modulo 4 pour les invariants de Welschinger du plan projectif éclaté en 4 ou 5 points réels (travail en commun avec V. Kharlamov et E. Shustin).
Une question naturelle en algèbre commutative consiste à savoir si l'anneau des coefficients d'un anneau de polynômes en une variable t est bien déterminé : autrement dit, si A et B sont deux anneaux tel que A[t]=B[t], est-il vrai que A=B ? Il est facile de se convaincre que cette simplification ne se produit pas en général, un contre-exemple géométrique typique étant fourni par le fait classique que le fibré tangent à la sphère réelle de dimension 2 est non trivial mais stablement trivial. La version géométrique de cette question dans le cas des variétés algébriques complexes affines se trouve être plus subtile. Dans cet exposé, je ferai un bref panorama des résultats généreaux connus et présenterai un contre-exemple obtenu avec des surfaces affines par Danielewski en 1989. Je donnerai quelques pistes permettant de construire des analogues en dimension supérieure. J'expliquerai ensuite comment ces types de contre-exemples peuvent intervenir dans la construction et l'étude de structures de variétés algébriques complexes exotiques sur les espaces affines euclidiens et certaines de leurs sous-variétés.
Soit X une surface géométriquement rationnelle définie sur R et M une composante connexe de X(R). Le théorème de Comessatti (1914) affirme que si X est non-singulière et M orientable, alors M est une sphère ou un tore. Nous avons montré que si X admet des singularités Du Val et que M est un orbifold orientable, alors M est sphérique ou euclidien. Mais le cas non-orientable réservait une surprise : en effet lorsque X est minimale et non-singulière, M ne peut pas être de type hyperbolique (Comessatti encore). Nous avons construit un exemple singulier où X est minimale et M est de type hyperbolique. Ces résultats ont notamment des applications à la classification des variétés réelles de dimension 3 qui sont rationnellement connexes. (Travail en collaboration avec Fabrizio Catanese.)
Après avoir rappelé des résultats classiques relatifs aux inégalités de type iso-périmétriques dans les problèmes de valeurs propres du laplacien, je présenterai quelques résultats numériques liés à ces problèmes. Dans un deuxième temps, je m'intéresserai plus en détail à un problème de partition optimale qui a reçu une attention particulière ces dernières années.
Combien de points doubles (singularités A_1 ) peut avoir une surface algébrique complexe de degré d? D'après Miyaoka, ce nombre est asymptotiquement borné par 4/9 * d^3 , et Chmutov construisit des surfaces de degré d avec 5/12 * d^3 points doubles. Pour une surface algébrique réelle, on peut donner une meilleure borne sur le nombre de points doubles isolés : 5/12 * d^3 . Savoir si ces deux bornes supérieures (complexes et réelles) sont optimales est toujours un problème ouvert. Le but de cet exposé est d'expliquer la méthode de construction de Chmutov, et d'expliquer comment l'adapter pour construire des surfaces algébriques réelles avec 1/4 * d^3 points doubles isolés. J'expliquerai aussi pourquoi cette méthode ne peut donner de meilleur résultat. Ce travail est en commun avec Oliver Labs.
Pour des problèmes généraux de contrôle optimal, on démontre que, s'il n'existe aucune trajectoire singulière minimisante, alors la fonction valeur associée est sous-analytique, mais perd cette propriété en général en présence de telles trajectoires (ces notions sont rappelées et discutées, ainsi que la validité et la pertinence de cette hypothèse). Ces résultats ont des conséquences dans les théories d'Hamilton-Jacobi et de stabilisation: on montre que la solution de viscosité de certaines classes d'équations d'Hamilton-Jacobi (de type eikonales généralisées) est sous-analytique, ce qui implique en particulier que l'ensemble des singularités de la solution de viscosité est une sous-variété stratifiée de codimension au moins un; on montre également des résultats généraux portant sur la stabilisation de systèmes de contrôle.
Cette série d'exposés, destinée à un large public, a pour but d'expliquer plusieurs résultats nouveaux obtenus en collaboration avec János Kollár (Princeton).
Dans ce troisième opus, nous étudierons les transformations de Cremona qui préservent la sphère. Nous prouverons que l'action de ces transformations sur la sphère est fortement transitive. Nous montrerons comment utiliser ce résultat pour en déduire un résultat de densité sur les surface non orientables.
L'ambition au terme de la série d'exposés est de montrer que l'action des transformations de Cremona sur les points réels des quadriques révèle toute la complexité des difféomorphismes de la sphère, du tore et de toutes les surfaces non orientables. Le résultat principal dit que si X est rationnelle, alors Aut(X), le groupe des automorphismes algébriques, est dense dans Diff(X), le groupe des difféomorphismes de X. Ces groupes sont notamment étudiés pour leurs propriétés dynamiques.
Nous étudions les fibrations de Lefschetz réelles. Nous présentons des invariants de fibrations de Lefschetz réelles au dessus de D^2 ou S^2 n'ayant que des valeurs critiques réelles. Dans le cas où le genre des fibres est égal à 1 (elliptique), nous obtenons un objet combinatoire, appelé le diagramme de collier. En utilisant les diagrammes de collier nous obtenons une classification des fibrations de Lefschetz elliptiques réelles admettant une section réelle et dont toutes les valeurs critiques sont réelles. Nous définissons les diagrammes de collier raffinés pour les fibrations qui n'admettent pas de section réelle. Grâce aux diagrammes de collier, nous observons l'existence de quelques exemples intéressants.
Les inégalités matricielles linéaires généralisent les systèmes d'inégalités linéaires. Pour les résoudre il existent des méthodes numériques extrêmement efficaces. En même temps, des résultats récents de Helton, Nie et Vinnikov montrent que beaucoup des ensembles semi-algébriques convexes peuvent être définis par une inégalité matricielle linéaire sans ou avec variables additionnelles. Ceci est en forte contraste avec les systèmes d'inégalités linéaires qui définissent toujours un polyèdre. La seule condition nécessaire connue en ce moment pour un ensemble de s'écrire dans ce sens avec ou sans variables additionnelles est d'être respectivement semi-algébrique convexe ou rigidement convexe. Il semble même possible que ces conditions sont suffisantes. Cet exposé est une introduction au sujet avec des contributions modestes récemment obtenues en commun avec Tim Netzer et Daniel Plaumann.
School : 20 - 22 October 2008 + Workshop : 23 & 24 October 2008