Algorithmes pour l'étude des solutions réelles des systèmes polynomiaux
Résumé
This presentation summarizes a set of general methods for solving systems of polynomial equations
(with or without inequalities), mainly centered on the study of their real roots; The main subject is
the “resolution” of systems with an arbitrary number of solutions (finite or infinite), depending or not
on parameters. Since the field is vast, one constrains it by imposing it that the algorithms are exact or
certified or, in other words, that the results are never ambiguous from the user’s point of view
(number or structure of the solutions, numerical approximations when it makes sense, real character
of the solutions, etc.).
The exposed work was carried out with two principal objectives: to progress in the development of
useful effective methods in real geometry, but especially to propose some credible alternatives to
the standard tools for scientific computations, with the objective of answering to some open
problems (or considered difficult) in various applications.
This assessment of several years of work is, in particular, the occasion to show the specific efforts
which seem to be necessary to obtain convincing results (efficient implementations, cost of the
certification/exactness, balance between theoretical and practical efficiency, etc.) and is articulated
around some selected applications which justify the main theoretical, algorithmic but also technical
choices.
Cette présentation résume un ensemble de méthodes générales pour la résolution des systèmes
d’équations (et d’inéquations/inégalités) polynomiales, axées principalement sur l’étude de leurs
racines réelles ; Il s’agit essentiellement de « résoudre » des systèmes admettant ou non une infinité
de solutions, dépendant ou non de paramètres. Le sujet étant vaste, on le contraint en imposant que
les algorithmes soient exacts ou certifiés, ou, en d’autres termes, que les résultats ne présentent
aucune ambigüité du point de vue de l’utilisateur (nombre ou structure des solutions,
approximations numériques lorsque cela a un sens, caractère réel des solutions, etc.).
Le travail exposé a été effectué avec deux objectifs principaux : progresser dans la mise au point de
méthodes effectives utiles en géométrie réelle, mais surtout proposer quelques alternatives
crédibles aux outils standards de calcul scientifique, avec pour objectif de répondre à quelques
problèmes ouverts (ou réputés difficiles) dans divers domaines applicatifs.
Ce bilan de plusieurs années de travail est, en particulier, l’occasion de montrer les efforts
spécifiques a priori nécessaires pour arriver à quelques résultats probants (implantation efficace,
coût de la certification, balance entre les efficacités théoriques et pratiques) et s’articule autour de
quelques applications « fil rouge » ayant motivé les principaux choix théoriques, algorithmiques voir
techniques.
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