118 CHAPITRE 3 PROGRAMME DÉTAILLÉ DU CURSUSseulement enregistré un mécanisme, maiscompris son fonctionnement, c’est-à-direassimilé les fon<strong>de</strong>ments mathématiques surlesquels il repose.ProgrammeLe cours est constitué <strong>de</strong> 8 séances magistrales et7 petites classes.- Application <strong>de</strong> la théorie <strong><strong>de</strong>s</strong> graphes : connexité,algorithmique dans les graphes valués,problèmes <strong>de</strong> chemins, arbres et arborescences,couplages dans les graphes, problèmes <strong>de</strong> flot et<strong>de</strong> transport, introduction aux métaheuristiques- Programmation linéaire : modélisation, métho<strong><strong>de</strong>s</strong>du simplexe, analyse <strong>de</strong> sensibilité, dualité- Phénomènes aléatoires : files d’attente,modélisation <strong><strong>de</strong>s</strong> processus d’arrivées et<strong>de</strong> service, chaînes <strong>de</strong> Markov, problèmes<strong>de</strong> fiabilité et <strong><strong>de</strong>s</strong> stocks, programmationdynamique.Il est très difficile d’exposer <strong><strong>de</strong>s</strong> algorithmescompliqués <strong>de</strong>vant un auditoire nombreux (lenombre d’inscrits en R.O. a été jusqu’ici <strong>de</strong> l’ordre<strong>de</strong> la soixantaine).Aussi, l’enseignement se déroule-t-il <strong>de</strong> la façonsuivante :- pendant les exposés magistraux, les principauxconcepts <strong>de</strong> la R.O. sont exposés, ainsi quel’ossature mathématique <strong><strong>de</strong>s</strong> algorithmes,- pendant les petites classes, le fonctionnementproprement dit <strong><strong>de</strong>s</strong> algorithmes est expliqué sur<strong><strong>de</strong>s</strong> exemples chiffrés.RÉSERVOIRS SÉDIMENTAIRESHÉTÉROGÈNESResponsable : I. COJAN.ObjectifLa connaissance <strong><strong>de</strong>s</strong> hétérogénéités <strong><strong>de</strong>s</strong> réservoirsconstitue un enjeu important dans l’exploitation<strong><strong>de</strong>s</strong> gisements d’hydrocarbures ou <strong>de</strong> ressourcesminérales, ainsi que dans la gestion <strong><strong>de</strong>s</strong> ressourcesen eau et <strong><strong>de</strong>s</strong> sites <strong>de</strong> stockages. Les modélisations<strong>de</strong> type stochastique en fournissent <strong>de</strong> bonnesimages mais ne peuvent en décrire finement lesgéométries sédimentaires, sources fréquentes<strong>de</strong> barrières <strong>de</strong> perméabilité ou <strong>de</strong> connectivitésinattendues. L’objectif <strong>de</strong> cet enseignement estconfronter observations <strong>de</strong> terrain et résultats<strong>de</strong> simulations génétiques obtenues à partir d’unlogiciel développé à Mines <strong>ParisTech</strong> (FLUMY)combinant processus et géostatistique.ProgrammeLes affleurements exceptionnels du Centre <strong>de</strong>l’Espagne nous permettent <strong>de</strong> travailler auxdifférentes échelles qui sont abordées lors <strong>de</strong> lareconnaissance d’un gisement/réservoir <strong>de</strong>puiscelle <strong>de</strong> la porosité jusqu’à celle <strong>de</strong> la sismique,soit du mm au km. L’enseignement s’appuie sur uneinteraction entre le travail sur le terrain qui vise àdéfinir les paramètres qui seront utilisés dans lesmodélisations et les résultats <strong><strong>de</strong>s</strong> simulations quiseront confrontés aux données du terrain.Le travail sera mené en petites équipes autonomestant pour les étu<strong><strong>de</strong>s</strong> sur le terrain que la réalisation<strong><strong>de</strong>s</strong> simulations.
PROGRAMME DÉTAILLÉ DU CURSUS CHAPITRE 3119RÉSONANCE MAGNÉTIQUENUCLÉAIRE DES PROTÉINES :ENTRE PHYSIQUE ET BIOLOGIEResponsable : D. ABERGELObjectifLes protéines représentent une classe <strong>de</strong> moléculesprésentes dans la quasi-totalité <strong><strong>de</strong>s</strong> phénomènes duvivant et représentent les effecteurs <strong><strong>de</strong>s</strong> fonctionsbiologiques au niveau moléculaire. Depuis environun <strong>de</strong>mi-siècle, l’importance déterminante <strong>de</strong>la structure tri-dimensionnelle <strong><strong>de</strong>s</strong> protéinespour leur fonction n’a cessé d’être confirmée parl’expérience. Parmi les techniques permettantd’établir les structures 3D <strong>de</strong> protéines en solution,la résonance magnétique nucléaire (RMN) à hauterésolution occupe une place <strong>de</strong> choix, aux côtés <strong><strong>de</strong>s</strong>techniques <strong>de</strong> diffraction <strong><strong>de</strong>s</strong> rayons X. Par ailleurs,<strong>de</strong> nombreuses étu<strong><strong>de</strong>s</strong> récentes ten<strong>de</strong>nt à montrerque la structure 3D seule ne suffit pas toujours àexpliquer <strong>de</strong> manière totalement satisfaisantele mécanisme <strong><strong>de</strong>s</strong> interactions intermoléculaireset qu’une composante dynamique est égalementessentielle : les molécules n’ont pas <strong>de</strong> structurefigée et <strong><strong>de</strong>s</strong> fluctuations <strong>de</strong> celles-ci, <strong>de</strong> plus oumoins gran<strong>de</strong> amplitu<strong>de</strong> et à <strong><strong>de</strong>s</strong> échelles <strong>de</strong> tempsvariant entre la pico-secon<strong>de</strong> et la secon<strong>de</strong>, sontle plus souvent impliquées. Grâce aux techniques<strong>de</strong> mesure <strong>de</strong> relaxation <strong>de</strong> spin, il est aujourd’huipossible <strong>de</strong> suivre sur une protéine, aci<strong>de</strong> aminé paraci<strong>de</strong> aminé, la dynamique locale et <strong>de</strong> la relier àla fonction. Le but <strong>de</strong> ce cours est <strong>de</strong> présenter lelien entre la physique <strong><strong>de</strong>s</strong> spins et les techniquesmo<strong>de</strong>rnes <strong>de</strong> spectroscopie RMN par transformée<strong>de</strong> Fourier à <strong>de</strong>ux et trois dimensions, d’une part,et l’étu<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> mouvements internes <strong><strong>de</strong>s</strong> protéines,d’autre part, à l’ai<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> outils <strong>de</strong> mécaniquequantique et <strong>de</strong> physique statistique.Programme- Introduction et historique <strong>de</strong> la RMN : <strong>de</strong> laphysique <strong><strong>de</strong>s</strong> spins à la biologie- Les différentes interactions magnétiques ; leursliens avec la structure moléculaire- Description classique <strong>de</strong> la RMN : équations <strong>de</strong>Bloch (résonance et relaxation)- Description quantique <strong>de</strong> la RMN : introduction<strong>de</strong> rappels sur la matrice <strong>de</strong>nsité- Spectroscopie RMN par transformée <strong>de</strong> Fourier1D et 2D : notions <strong>de</strong> base- Principe <strong>de</strong> la détermination structurale <strong><strong>de</strong>s</strong>protéines par RMN multi-dimensionnelle- Relaxation <strong>de</strong> spin et dynamique : originephysique et utilisation- Interprétation <strong><strong>de</strong>s</strong> mesures <strong>de</strong> relaxation <strong>de</strong> spin :modèles <strong>de</strong> dynamique interne <strong><strong>de</strong>s</strong> protéines- Introduction à d’autres types d’applications <strong>de</strong> laRMN : imagerie, ”métabolomique”, ...RISQUES NATURELSResponsable : R. COJEAN.ObjectifPrésenter les phénomènes naturels (inondations,mouvements <strong>de</strong> terrain, séismes, etc.) générateurs<strong>de</strong> risque, les dommages qui peuvent en résulter,les bases techniques et réglementaires <strong>de</strong> laprévention, la gestion <strong><strong>de</strong>s</strong> risques.Programme- aléas naturels, dommages et vulnérabilité,maîtrise <strong><strong>de</strong>s</strong> risques naturels- phénomènes naturels et scénarios d’événements(intensités et délais d’occurrence) : inondation<strong>de</strong> plaine et remontée <strong>de</strong> nappe phréatique,ruissellement pluvial urbain, phénomènesENSEIGNEMENTS AU CHOIX2 ÈME / 3 ÈME ANNÉE