MAP - Departamento de Matemática Aplicada

Antoine Laurain

Possui graduação em Matemática - Universidade Henri Poincaré Nancy (2003) e Doutorado em Matemática Aplicada - Universidade Henri Poincaré Nancy (2006). Possui Livre-docência em Mátemática Aplicada - Universidade de São Paulo. Atualmente é Professor Associado do Departamento de Matemática Aplicada do Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo. Tem experiência na área de Matemática, com ênfase em Matemática Aplicada. Minha especialidades são otimização de forma, otimização topologica, problemas inversos, calculo de variações, otimização com EDPs, problemas de fronteira livre,análise assintótica, processamento de imagem. (Texto informado pelo autor)

  • http://lattes.cnpq.br/2506136880977644 (19/02/2020)
  • Rótulo/Grupo:
  • Bolsa CNPq: Nível 2
  • Período de análise:
  • Endereço: Universidade de São Paulo, Instituto de Matemática e Estatística. Rua do Matão 1010 Butantã 05508090 - São Paulo, SP - Brasil Telefone: (11) 30916304 URL da Homepage: http://www.antoinelaurain.com/
  • Grande área: Ciências Exatas e da Terra
  • Área: Matemática
  • Citações: Google Acadêmico

Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

Prêmios e títulos

Participação em eventos

Organização de eventos

Lista de colaborações


Produção bibliográfica

Produção técnica

Produção artística

Orientações em andamento

Supervisões e orientações concluídas

Projetos de pesquisa

  • Total de projetos de pesquisa (6)
    1. 2019-Atual. Nonsmooth shape optimization and control of free boundary problems
      Descrição: O objetivo deste projeto é desenvolver novas ferramentas para otimização de forma não suave e controle de problemas de fronteira livre. Em particular, investigaremos as propriedades da derivada de forma distribuída em relação a domínios não suaves.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Antoine Laurain - Coordenador. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
      Membro: Antoine Laurain.
    2. 2018-Atual. Optimization of finite-difference seismic wave solvers and their adjoints
      Descrição: This project focus on developing a range of software technologies required for simulation and data inversion. Despite the fact that applications such as seismic imaging through data inversion predates the current surge in interest in data analytics and machine learning by many years, it remains an incredibly challenging problem due to the inherent complexity of the problem, large data volumes and high computational cost. The software required is highly specialized, both in terms of mathematics and high performance computing methods, and takes many person-years to develop. This poses a serious barrier to the development of new methods and innovation, for example to better image below salt layers commonly found off the coast of Brazil. The aim of the work proposed here is the development of specialized software technologies that can reduce the time required to develop simulation and inversion codes from years to days. High-level programming languages are designed here to enable geophysicists use their domain expertise to quickly develop and evaluate new algorithms to image challenging geological areas. The first specific objective of this workstream is to develop discretization methods for several types of partial differential equations relevant for full waveform inversion: isotropic acoustic system and anisotropic acoustic and elastic systems, with the following properties: (1) stability in the presence of high medium contrasts for long time integrations, (2) accuracy of key solution metrics, e.g. minimized dispersion errors, (3) computational efficiency. The second specific objective of this workstream is the theoretical study and implementation of both state of the art and novel optimization methods to solve the FWI problem. In particular, we will focus on the development of sharp interface models, which are relevant for geological settings presenting strong discontinuities, such as the case of delineation of salt bodies. This project is part of major Shell funded project for software technologies for modelling and inversion, consisting of 11 principal investigators and a total of 64 participants. Saulo R.M. Barros - Coordinator, Antoine Laurain - Principal Investigator, Pedro S. Peixoto - Principal Investigator. Post-docs: 1. PhD students: 3. MSc students: 3.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (3) . Integrantes: Antoine Laurain - Integrante / Saulo Rabello Maciel de Barros - Coordenador / Pedro da Silva Peixoto - Integrante. Financiador(es): Agência Nacional do Petróleo - Outra.Número de orientações: 1
      Membro: Antoine Laurain.
    3. 2018-Atual. Otimizacao de forma nao suave e controle de problemas de fronteira livre
      Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Antoine Laurain - Coordenador. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
      Membro: Antoine Laurain.
    4. 2017-2019. Otimizacao de forma e problemas de fronteira livre
      Descrição: Otimizaçao de forma e áreas afins cobrem um largo espectro da matemática, sua im- portancia vai desde problemas puramente teóricos até a aplicacoes em engenharia, tais como mecanica estrutural, problemas inversos, processamento de imagens, otimizacao com EDP e problemas de fronteira livre. Problemas de fronteira livre sao problemas onde a geometria e incognita. Estes problemas podem ser tratados utilizando técnicas de optimização de forma. Neste plano de pesquisa, propomos trabalhar em aspectos teóricos e numéricos modernos da otimização de formas e problemas de fronteiras livres. A primeira parte do projeto é dedicada a investigações sobre fundações e novas aplicações da otimização de forma. Na primeira seção, discutimos a questão das mudanças topológicas nos métodos de conjunto de níveis (metodos "levelset"). A idéia é que há uma lacuna importante entre a prática numérica e a teoria em métodos de conjunto de níveis, no sentido de que as mudanças topológicas dos conjuntos são desejadas em aplicações numéricas, mas não podem ser analisadas com a definição atual de métodos de conjunto de níveis. Propomos alterar o abordagem atual dos métodos de conjunto de níveis para que as alterações topológicas possam ser analisadas matematicamente. Este é um tópico extremamente promissor, uma vez que isso pode levar a uma análise de convergência do método de conjunto de níveis que ainda está em falta, mesmo se o método foi introduzido há 28 anos. Na seção 2 da primeira parte, discutimos também um projeto para o design ótimo de um dissipador de calor, usando o conceito de derivada topológica. Este é um projeto conjunto com a Escola Politécnica da USP. Na segunda parte do projeto, vamos investigar problemas de controle de fronteiras livres. O objetivo é analisar problemas de otimização dependendo das soluções de problemas de fronteira livres e desenvolver teoria e técnicas numéricas para esses problemas. Na Seção 1, descreveremos o problema de controlar uma pegada de gotícula através da tensão superficial do substrato. Este problema tem várias aplicações, tais como dirigir o crescimento de biofilmes. Na Seçao 2, desenvolveremos, usando ferramentas de otimizaçao de forma, um método para controlar a fronteira livre do inchamento depois dum molde de extrusão, usando o design do molde de extrusão como controle. Um objectivo industrial importante é conseguir um inchamento homogêneo. Atualmente, o design do molde de extrusão depende muito de experimentos e da experiência dos engenheiros, assim uma abordagem analítica poderia melhorar os designs atuais.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Antoine Laurain - Coordenador. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
      Membro: Antoine Laurain.
    5. 2012-2015. Shape / Topology optimization methods for inverse problems
      Descrição: Development of new techniques based on shape optimization for the resolution of inverse problems.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Antoine Laurain - Coordenador / Meftahi Houcine - Integrante.
      Membro: Antoine Laurain.
    6. 2012-2015. Shape / Topology optimization methods for inverse problems
      Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Antoine Laurain - Coordenador.
      Membro: Antoine Laurain.

Prêmios e títulos

  • Total de prêmios e títulos (3)
    1. Livre-docente, Universidade de São Paulo.. 2017.
      Membro: Antoine Laurain.
    2. Produtividade em Pesquisa - PQ 2015, Modalidade/Nível : PQ-2., CNPQ.. 2015.
      Membro: Antoine Laurain.
    3. Doutor, Université Henri Poincaré Nancy 1.. 2006.
      Membro: Antoine Laurain.

Participação em eventos

  • Total de participação em eventos (47)
    1. Dynamics, Equations and Applications (DEA 2019). Shape design for superconductors governed by H(curl)-elliptic variational inequalities. 2019. (Congresso).
    2. ICCOPT International Conference on Continuous Optimization. Nonsmooth shape optimization and application to inverse problems. 2019. (Congresso).
    3. ICIAM International Congress on Industrial and Applied Mathematics. A shape optimization approach for electrical impedance tomography with point measurements. 2019. (Congresso).
    4. ICIAM International Congress on Industrial and Applied Mathematics. Recent advances in nonsmooth shape optimization. 2019. (Congresso).
    5. ICMC Summer Meeting on Differential Equations. Recent advances in nonsmooth shape optimization. 2019. (Congresso).
    6. ICMC Summer Meeting on Differential Equations.Controlling the footprint of droplets. 2018. (Simpósio).
    7. IFIP TC7 Conference on System Modelling and Optimization. Applications of the distributed shape derivative in shape optimization. 2018. (Congresso).
    8. South American Workshop on Integral and Differential Equations. Shape optimization for an eigenvalue problem with indefinite weight. 2018. (Congresso).
    9. 31st Colóquio Brasileiro de Matemática.Structural Optimization using the Level Set Method. 2017. (Simpósio).
    10. ENUMATH 2017,.Controlling the footprint of droplets. 2017. (Simpósio).
    11. II Congresso Brasileiro de Jovens Pesquisadores em Matemática Pura e Aplicada. Structural Optimization using the Level Set Method. 2016. (Congresso).
    12. SIAM Conference on Imaging Science. Shape and Topology Optimization Methods for Inverse Problems. 2014. (Congresso).
    13. Workshop on PDE-Constrained Optimization.Controlling the footprint of droplets. 2014. (Oficina).
    14. Workshop on shape and topology optimization with PDE constraints in Celebration to the 65th Birthday of Professor Jan Sokolowski.Control of free boundaries. 2014. (Oficina).
    15. EQUADIFF 2013. Shape optimization of the ground state for two phase conductors. 2013. (Congresso).
    16. ICCOPT 2013. A Shape Optimization Method for Magnetic Induction Tomography. 2013. (Congresso).
    17. Summer school on Evolutionary Solid Bodies.Introduction to the topological derivative in shape optimization. 2013. (Outra).
    18. ISMP 2012. A shape and topology optimization method for inverse problems in tomography. 2012. (Congresso).
    19. Mini-Workshop : Geometries, Shapes and Topologies in PDE-based Applications.Shape optimization for eigenvalue problems. 2012. (Oficina).
    20. PICOF 2012. A semismooth Newton method for a class of semilinear optimal control problems. 2012. (Congresso).
    21. SIAM Conference on Imaging Science. A shape and topology optimization method for the resolution of inverse problems. 2012. (Congresso).
    22. AIP 2011. Multiphase image segmentation based on shape and topological sensitivity. 2011. (Congresso).
    23. AIP 2011. A shape and topology optimization method for the resolution of inverse problems. 2011. (Congresso).
    24. GAMM 2011. A shape and topology optimization method for the resolution of inverse problems. 2011. (Congresso).
    25. IFIP TC7 2011. Minimization of the ground state for two phase conductors in low contrast regime. 2011. (Congresso).
    26. JFC07. Minimization of the ground state for two phase conductors in low contrast regime. 2011. (Congresso).
    27. SIAM conference on optimization. Optimal shape design subject to variational inequalities. 2011. (Congresso).
    28. Workshop p.d.e., optimal design and numerics.Minimization of the ground state for two phase conductors in low contrast regime. 2011. (Oficina).
    29. Advances in Topological Sensitivity Analysis for Computational Modelling.A shape and topology optimization method for the resolution of inverse problems. 2010. (Oficina).
    30. Workshop on Optimal Control in Image Processing.A shape and topology optimization method for the resolution of inverse problems. 2010. (Oficina).
    31. AIP 2009. Higher-order expansions in Electrical Impedance Tomography. 2009. (Congresso).
    32. SIAM annual meeting. Higher-order expansions in Electrical Impedance Tomography. 2009. (Congresso).
    33. Workshop p.d.e., optimal design and numerics.Higher-order expansions in Electrical Impedance Tomography. 2009. (Oficina).
    34. Jahrestagung der Deutschen Mathematiker-Vereinigung 2008. Multiphase image segmentation by shape and topological sensitivity. 2008. (Congresso).
    35. OPTPDE. Optimal shape design subject to variational inequalities. 2008. (Congresso).
    36. SIAM Conference on Optimization. Optimal shape design subject to variational inequalities. 2008. (Congresso).
    37. Cinquième journées singulières.A TOPSHAPE Algorithm for obstacle problems. 2007. (Simpósio).
    38. ENUMATH 2007. Optimal shape design subject to variational inequalities. 2007. (Congresso).
    39. First joint international meeting between the AMS and the PTM. A TOPSHAPE algorithm for the solution of a state-constrained problem. 2007. (Congresso).
    40. IFIP 2007. Using Self-adjoint Extensions in Shape Optimization. 2007. (Congresso).
    41. ÖMG/JSMF conference 2007. Multiphase image segmentation by shape and topological sensitivity. 2007. (Congresso).
    42. SIAM Conference on Analysis of Partial Differential Equations. Optimal shape design subject to variational inequalities. 2007. (Congresso).
    43. Analytical and numerical methods for scientific computing in science and engineering.A Level set method in Shape optimization. 2006. (Seminário).
    44. ISMP 2006. A Level set method in shape optimization for variational inequations. 2006. (Congresso).
    45. Oberwolfach Workshop : Applications of Asymptotic Analysis.Numerical methods for shape optimization of variational inequalities. 2006. (Oficina).
    46. 22nd IFIP TC7 conference. Level set methods for variational inequalities. 2005. (Congresso).
    47. International meeting Shape optimization and its applications.Self-adjoint extensions and topology optimization. 2005. (Encontro).

Organização de eventos

  • Total de organização de eventos (10)
    1. ROMERO, E. L. ; LAURAIN, A. ; WELKER, K.. Minisymposium at IFIP TC7 conference: "Optimization, modeling and representation of shapes.". 2020. Outro
    2. Laurain, A; YOUSEPT, IRWIN. GAMM-Jahrestagungen 2018. 2018. Congresso
    3. LAURAIN, A.. II Congresso Brasileiro de Jovens Pesquisadores em Matemática Pura e Aplicada. 2016. (Congresso).. . 0.
    4. LAURAIN, A.. Young Researchers? Minisymposium. 2014. (Outro).. . 0.
    5. LAURAIN, A.. Minisymposium "Numerical methods in shape and topology optimization". 2012. (Outro).. . 0.
    6. LAURAIN, A.. Minisymposium "Modern applications and techniques of shape optimization". 2011. (Outro).. . 0.
    7. LAURAIN, A.. Minisymposium "Recent Advances in Shape and Topology Optimization". 2009. (Outro).. . 0.
    8. LAURAIN, A.. Workshop "Advances in Shape and Topology Optimization. 2008. (Congresso).. . 0.
    9. LAURAIN, A.. ENUMATH 2007. 2007. (Congresso).. . 0.
    10. LAURAIN, A.. International meeting Shape optimization and its applications. 2005. (Congresso).. . 0.

Lista de colaborações

  • Colaborações endôgenas (0)



    (*) Relatório criado com produções desde 2000 até 2020
    Data de processamento: 13/07/2020 16:09:00