Marches aléatoires : entropie maximale, récurrence/transience, théorie discrète du potentiel (frontière de Martin), milieux aléatoires.
Processus stochastiques : diffusions, limites d’échelle, récurrence/transience, transition de phase, équations différentielles stochastiques, processus réfléchis.
Graphes et combinatoires : théorie des matrices positives en dimension infinie, spectre, automorphismes de graphes, réseaux cristallins, combinatoire analytique.
Modèles de physique quantique et statistique. Système de particules (processus d’exclusion).
avec Yoann Offret
Accepté dans Latin American Journal of Probability and Mathematical Statistics (2025).
arXiv:2203.05274 - HAL - PDF
Mots clés : marches aléatoires, chaînes de Markov, principe d’entropie maximal, combinatoire analytique, limites d’échelle, problème de sous-martingale, diffusions réfléchies, matrices infinies positives.
Dans cet article, nous établissons des bases solides pour l’étude des Marches Aléatoires Maximales Entropiques (MAMEs) sur les graphes infinis, à l’aide de la théorie des matrices infinies positives de Vere-Jones (1967). Nous introduisons une définition généralisée qui étend le concept original, ainsi que des outils rigoureux pour traiter cette généralisation. Contrairement aux marches aléatoires simples classiques, qui maximisent localement l’entropie, les MAMEs maximisent globalement l’entropie le long de leurs trajectoires, ce qui constitue un changement de paradigme important et présente des défis computationnels considérables. Introduits à l’origine par des physiciens et des informaticiens, les MAMEs
sont liés à des notions telles que les mesures de Parry et les transformations de Doob par h-transform. Notre approche s’attaque aux problèmes d’existence, d’unicité et d’approximation, illustrés par des exemples et des contre-exemples. Même dans le cadre infini, les MAMEs continuent à maximiser le taux d’entropie, quoique de manière moins directe. De plus, nous menons une analyse approfondie des réseaux en toile d’araignée pondérés, incluant des limites d’échelle (diffusions réfléchies, diffusions de Walsh, processus de type Bessel), qui révèlent divers phénomènes caractéristiques du cadre infini, notamment une transition de phase. Une démonstration unifiée des limites d’échelle fondée sur des problèmes de sous-martingales est présentée. En outre, nous considérons certains modèles étendus, où le réseau « en vraie toile d’araignée » offre des perspectives
précieuses, mettant en lumière la complexité de l’étude de ces marches dans le cas général des graphes infinis pondérés.
avec Lucas Gerin et Yoann Offret
Publié dans Journal of Statistical Physics (2025).
arXiv:2503.15957 - HAL - PDF - DOI
Mots clés : marches aléatoires, chaînes de Markov, matrices aléatoires, localisation d’Anderson, combinatoire analytique, marches aléatoires en environnements aléatoires, transience.
La Marche Aléatoire Maximale Entropique (MAME) est un processus naturel sur un graphe fini, introduit il y a quelques années avec des motivations issues de la physique théorique. La construction de ce processus repose sur la théorie de Perron–Frobenius appliquée aux matrices d’adjacence. La généralisation aux graphes infinis est plutôt délicate, et dans cet article, nous étudions en détail des modèles spécifiques de MERW sur Z avec des boucles, pour un environnement de boucles déterministe puis
aléatoire. Grâce à une représentation combinatoire explicite des vecteurs propres de Perron–Frobenius correspondants, nous sommes en mesure de déterminer précisément le comportement asymptotique de ces marches : vitesses de fuite strictement positives, transience presque sûre, et absence de localisation (délocalisation).
Soutenue le 10 décembre 2025 devant le jury composé de Irène Marcovici (rapportrice), Kilian Raschel (rapporteur), Arnaud Le Ny, Pierre-Yves Louis, Samuel Herrmann et Yoann Offret.
Nous étudions les marches aléatoires maximales entropiques (MAMEs) appliquées à différentes classes de graphes.
La première partie en établit les fondements théoriques : après avoir introduit les notions essentielles et les résultats connus dans le cadre fini, nous soulignons les différences fondamentales — tant en termes de comportement que de perspective — avec la marche aléatoire simple. L’objectif principal est d’étendre cette étude à des classes de graphes plus générales, tout en mettant en évidence les écarts induits par rapport au cas fini.
Dans une deuxième partie, nous proposons une définition rigoureuse des MAMEs sur des graphes infinis irréductibles, en nous appuyant sur la théorie des matrices infinies non négatives développée par Vere-Jones (1967). Nous y précisons les conditions d’existence et d’unicité de ces marches. Ces constructions sont illustrées par une étude approfondie des réseaux en toile d’araignée, pour lesquels nous caractérisons les fonctions propres, les transitions de phase, ainsi que les limites d’échelle. Cette analyse révèle notamment des comportements asymptotiques variés, tels que des diffusions réfléchies, des diffusions de Walsh, et des processus de type Bessel.
La troisième partie, quant à elle, est consacrée aux MAMEs sur Z, en présence de boucles aléatoires ou déterministes. Ce modèle, l’un des premiers à être étudié de manière rigoureuse en milieu aléatoire, met en lumière des comportements asymptotiques surprenants : vitesses de fuite strictement positives, transience quasi sûre, et absence de localisation (délocalisation).
Février 2026 : Séminaire SPACE, Tours
Décembre 2025 : Séminaire doctorant de l'IMB, Dijon
Janvier 2025 : Séminaire Probabilités et Statistique, Besançon
Janvier 2025 : Journée de l'équipe SPOC, Dijon
Novembre 2024 : Séminaire EDP, Modèles aléatoires et Approximation, Calais
Juin 2024 : Journée de l'école doctorale Carnot-Pasteur, Besançon
Juin 2024 : Journées Probabilités, Bordeaux
Mai 2024 : Stochastic Geometry Days 2024, Tours
Octobre 2023 : Colloque Jeunes Probabilistes et Statisticiens, Oléron
Juin 2023 : Journée Probabilité Statistique Dijon-Besançon
Avril 2023 : Journée des Jeunes Chercheuses et des Jeunes Chercheurs, UBFC
Janvier 2022 : Séminaire doctorant, Dijon
Novembre 2022 : Journée de la Fédération BFC Mathématiques