Présentation
Le programme du master CompuPhys poursuit deux objectifs: former des physiciens avec un haut niveau de compétences en méthodes numériques capables de s’adapter à toutes évolutions et ruptures futures dans les technologies numériques; et former des ingénieurs du numérique avec un haut niveau de connaissance de la physique capables d’intégrer une équipe de recherche dans une université ou un institut de recherche académique, ou un département R&D dans une entreprise, pour des travaux à l’interface de l’informatique et de la physique.
Principes pédagogiques appliqués
L’évaluation des étudiants est réalisée en 100% contrôle continu. Les enseignements sont orientés vers la pratique des outils numériques et sur le traitement de problèmes concrets. Certains cours sont organisés suivant le principe de l’apprentissage par projets, permettant l’individualisation de l’enseignement. Une fab lab (salle TP/Projet) est ouverte aux étudiants pour la réalisation de leurs projets. Certains cours sont organisés suivant le principe de l’enseignement par problèmes afin de développer les compétences individuelles des étudiants et leurs capacités d’auto-apprentissage. D’autres cours de physique fondamentale sont néanmoins enseignés de façon traditionnelle académique, mais sont centrés sur les applications pratiques.
Les enseignements sont réalisés en anglais (avec des explications individuelles en français si nécessaire).
Compétences développées par le programme d’enseignements
- Connaître les concepts fondamentaux de la physique
- Savoir analyser un système ou un processus physique afin de le modéliser.
- Savoir traduire les propriétés physiques et mathématiques d’un système concret en objets informatiques.
- Connaître les principaux algorithmes de calculs scientifiques, être capable de les adapter à un problème particulier, être capable de les programmer.
- Connaître les principaux langages de programmation, savoir utiliser les principaux logiciels scientifiques, être capable de mettre en œuvre des méthodes de calcul haute performance.
- Être capable d’interpréter, d’analyser et de traiter des données issues de simulations, d’expériences ou de capteurs physiques.
- Être capable d’analyser un problème physique ou technique, pour identifier les obstacles à sa résolution et proposer des procédures pour le solutionner. Savoir suivre un cahier des charges et conduire un projet.
- Savoir présenter des résultats scientifiques ou techniques (par des rapports, des articles, des posters, des communications orales).
- Être capable de s’intégrer dans une équipe de recherche ou dans une équipe de développement.
À propos du programme scientifique
Les approches numériques étant transversales, elles sont utilisées dans tous les domaines de la physique, ce qui permet d’en aborder de nombreux dans le programme du master: matière condensée, physique moléculaire, spectroscopie, théorie quantique, systèmes dynamiques et mécanique physique, physique théorique, astrophysique, physique du vivant, physique atmosphérique. Ces thématiques sont abordées lors de cours académiques, mais aussi pour une large part durant les enseignements par projets et par problèmes. Les projets numériques (un par semestre), le projet de laboratoire, et les stages sont adaptés à chaque étudiant en fonction de son projet professionnel et de ses centres d’intérêt, permettant une spécialisation dans un domaine de la physique ou l’approfondissement des compétences numériques transversales. De plus, le programme inclut un enseignement en théorie de l’information quantique, afin de préparer les étudiants aux technologies quantiques qui sont en cours de développement et qui constituent le futur de l’industrie informatique. Le programme du master prépare les étudiants aux technologies d’aujourd’hui (simulations numériques, data science) et de demain (informatique quantique).
À propos du programme dans le numérique
Le programme du master inclut une formation à plusieurs langages informatiques (Python, Fortran, Matlab) et leurs librairies scientifiques associées, à plusieurs logiciels scientifiques (Comsol, VASP), et à différents outils numériques (Linux, LaTeX, SQL). D’autres langages et logiciels peuvent être étudiés durant des activités de projet (C++, Mathematica, Topcat, IDL, Gaussian,…).
Le programme inclut à la fois des formations dans le “big data” et dans les méthodes de simulations numériques, dans le but de couvrir l’ensemble du spectre des approches numériques: simulations ab initio; récolte, traitement et analyse de données physiques; comparaison entre résultats observationnels ou expérimentaux et modèles numériques de référence.