Tutto sotto controllo: intervista con Emmanuel Trélat

On December 27, 2014

Intervistiamo Emmanuel Trélat, professore all'Università Pierre et Marie Curie (Parigi 6) in Francia. Nel 2010 ha ricevuto il premio Felix Klein dell'EMS, per i suoi studi sul controllo delle traiettorie dei vettori Ariane. Intervista raccolta da Roberto Natalini, con la collaborazione di Alessandra Celletti.

R.: Sono qui con Emmanuel Trélat, dell'Università di Parigi 6, che è a Roma per fare una conferenza nell'ambito del Master di Scienze e Tecnologie Spaziali di Roma Tor Vergata. Per prima cosa, vorresti presentarti?

E.: Mi chiamo Emmanuel Trélat, sono professore all'Università di Parigi 6, al centro di Parigi, la famosa torre Jussieu del quartiere latino, e sono specialista della teoria del controllo, controllo in dimensione finita o infinita e, dal punto di vista applicativo, sono specializzato in modo particolare nei problemi di controllo dell'ingegneria aerospaziale.

R.: Emmanuel ha ricevuto recentemente, due anni fa, il premio speciale Felix Klein della Società Matematica Europea. Qual era la motivazione di questo premio?

E.: Questo premio viene assegnato ogni quattro anni a livello internazionale dall'EMS, European Mathematical Society, a qualcuno con un'età inferiore a 38 anni e che abbia contribuito in maniera significativa a un problema industriale usando metodi geometrici.

R.: E per quale problema ti è stato assegnato il premio?

E.: Il contributo per cui sono stato premiato è un problema su cui ho lavorato in collaborazione con l'industria EADS, che recentemente è diventata Airbus Defence and Space, e nello specifico ho lavorato sul problema dei razzi vettori Ariane, Ariane 5, e in prospettiva Ariane 6: si trattava di realizzare per loro un codice numerico capace di calcolare in modo automatico e istantaneo la traiettoria ottimale di un razzo vettore per passare da un'orbita iniziale qualunque a una qualsiasi altra orbita finale desiderata, cercando di minimizzare il consumo di carburante.

R.: Qual è il contributo matematico che hai dato alla risoluzione del problema?

E.: In realtà per risolvere questo problema bisogna cominciare a scrivere un insieme di equazioni matematiche che sono relativamente complicate, molto non lineari, e si scopre che, per risolverle efficacemente, e soprattutto istantaneamente, bisogna comprendere in modo raffinato il contenuto geometrico di ciò che rappresentano. Ed è là che bisogna entrare nella geometria del problema, per riuscire a prevedere in anticipo, a volte in maniera approssimata, che forma possono avere le traiettorie quando si trovano vicine a un punto singolare: è la comprensione approfondita della matematica contenuta all'interno di queste equazioni, che permette, alla fine di una concatenazione di passaggi, di risolverle efficacemente, senza intervento umano e in modo istantaneo. È lì che la matematica appare in modo nascosto, all'interno delle equazioni.

R.: Più in generale, di cosa ti occupi? Quali sono le tue competenze? Hai parlato di controllo, e forse potrai dirci qualche cosa in più, ma soprattutto, quali sono i tuoi orizzonti di ricerca per il futuro?

E.: Uno degli orizzonti di ricerca a cui mi sto dedicando attualmente nel mio laboratorio, in collaborazione con altri colleghi, riguarda sempre la teoria del controllo, ossia sapere come si controlla un sistema per portarlo a uno stato finale desiderato, sempre minimizzando secondo certi criteri - e mi interesso in questo momento all'applicazione di questa teoria alla chemioterapia. In collaborazione con alcuni medici che lavorano in alcuni ospedali vicini alla nostra università, abbiamo sviluppato dei progetti comuni con esperimenti che mirano a comprendere come ottimizzare i trattamenti chemioterapici. Sono ricerche totalmente nuove, basate su modelli proposti dagli stessi medici e di cui si discute insieme, e il mio lavoro consiste nell'ottimizzare le somministrazioni.
Per dire qualcosa in più, ecco un risultato preliminare che abbiamo appena scoperto poche settimane fa: normalmente i trattamenti chemioterapici sono fatti in modo abbastanza "brutale": quando si ha un paziente malato di tumore, per un certo tempo non si fa nulla, e poi per un certo tempo gli si dà la dose massima di farmaco. In altri termini, si usano delle strategie di controllo che danno questo genere di figure (scrive alla lavagna), una merlatura, abbiamo lo zero, oppure la dose massima. E ci siamo accorti, sui modelli che ci sono stati proposti, che questa era una pessima strategia. E su questa cosa, sui modelli evolutivi che sono stati discussi con accanimento con i nostri colleghi (che sono dei modelli di evoluzione congiunta di cellule sane e cellule tumorali) ci siamo accorti che bisognava cercare di esplorare la geometria delle equazioni, considerare i punti singolari, un po' come i cosiddetti punti di Lagrange nel sistema Solare, ma questa volta all'interno del corpo umano, per riuscire a prevedere la forma delle traiettorie ottimali, e a quel punto dedurne una buona strategia di chemioterapia, molto diversa dalla precedente, e che, almeno secondo le equazioni che usiamo, dovrebbe essere molto più efficace. Presto verranno fatti dei test clinici per verificare questi risultati.

R.: Bene. Grazie Emmanuel per averci presentato le tue ricerche in tutta la loro ampiezza, è veramente molto interessante, e allora, arrivederci a una prossima intervista. Grazie!

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Pagina personale di Emmanuel Trélat

Théorie du contrôle, points de Lagrange, et exploration spatiale

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