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Exposé Bourbaki 1065 : Flots de gradient dans les espaces métriques et leurs applications d'après Ambrosio-Gigli-Savaré

Exposé Bourbaki 1065 : Gradient flows in metric spaces and their applications after Ambrosio-Gigli-Savaré

Filippo SANTAMBROGIO
Exposé Bourbaki 1065 : Flots de gradient dans les espaces métriques et leurs applications d'après Ambrosio-Gigli-Savaré
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  • Année : 2014
  • Tome : 361
  • Format : Électronique
  • Langue de l'ouvrage :
    Français
  • Class. Math. : 30L99, 49J45, 35K05, 53C21
  • Pages : 219-243

Un flot de gradient dans $\mathbb{R}^n$ est une  solution d'une équation du type $x'(t)=-\nabla F(x(t))$,  c'est-à-dire une courbe de pente maximale pour une  fonction $F$. Une discrétisation variationnelle en temps  (Euler implicite) permet d'éviter d'utiliser le gradient et  de définir donc une notion de solution qui a un sens  pour des fonctions peu régulières sur des espaces  sans structure différentiable. La longue série de travaux  d'Ambrosio, Gigli et Savaré, que je tâcherai de présenter  brièvement, a traité au moins trois grandes questions~:  l'existence, l'unicité et les notions appropriées de solutions  dans des espaces métriques assez généraux ; le cas  de l'espace des mesures de probabilité avec la distance  induite par le transport optimal et ses applications aux EDP d'évolutions ; l'application de ces idées à l'analyse des espaces métriques mesurés et de leurs structures différentielles, dans laquelle je me concentrerai en particulier  sur ce qui a été fait autour de l'équation de la chaleur.

A gradient flow in $\mathbb{R}^n$ is a solution of an  equation like $x'(t)=-\nabla F(x(t))$, \emph{i.e.}, a steepest  descent curve for a function  $F$. A variational  discretization in time (implicit Euler scheme) allows  to avoid using the gradient and thus to define a notion  of solution which is meaningful even for non-smooth  functions on spaces without a differentiable structure.  The long series of papers by Ambrosio, Gigli and  Savaré, that I will try to briefly present in the talk,  has dealt at least with three main subjects: the  existence, uniqueness and good definitions of  solutions in quite general metric spaces; the case  of the space of probability measures endowed with  the distance induced by optimal transport and its  applications to evolution PDEs ;  the application  of these ideas to the analysis of metric measure  spaces and their differential structure, where I will  mostly concentrate on what has been done about  the Heat equation.

Flots de gradient, espaces métriques mesurés, distance de Wasserstein, EDP d'évolution, flot de la chaleur
Gradient flows, metric measure spaces, Wasserstein distance, evolution PDEs, heat flow

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