Quand les mathématiques rencontrent les sciences humaines et sociales

Julien Randon-Furling
Julien Randon-Furling
La nouvelle chaire de professeur junior intitulée "Modélisations mathématiques et sciences humaines et sociales" permet de développer des projets de recherche communs dans ces deux disciplines. Cette chaire est portée par les deux DER, de Mathématiques et de Sciences humaines et sociales, et les laboratoires Centre Borelli et IDHES.
Paroles à Julien Randon-Furling, chercheur au laboratoire de mathématiques, le Centre Borelli...

Quel est votre parcours ?

Après des études à l’université de Cambridge et une thèse réalisée au Laboratoire de Physique théorique et Modèles statistiques à l’université Paris-Sud, j’ai effectué un postdoctorat en Allemagne dans le cadre du programme d’excellence Physique statistique et Systèmes complexes de la Fondation allemande pour la Recherche (DFG), avant d’être recruté en 2010 comme maître de conférences à l’université Paris 1 Panthéon Sorbonne, où j’ai soutenu en 2018 une HdR en Mathématiques appliquées.
À Paris 1, j'étais membre de l’équipe Statistique, Analyse, Modélisation Multidisciplinaire (SAMM), partie prenante de la Fédération parisienne de modélisation mathématique (CNRS FR 2036). En 2020, j'ai été nommé Alliance Visiting Associate Professor à l’Université Columbia de New York, et professeur affilié dans le programme Modeling, Simulation, and Data Analysis de l’UM6P au Maroc. À l’automne 2021, j’ai été chercheur et professeur invité à l’Institut Steklov et au laboratoire Tchebychev de l'université de St Pétersbourg.

Depuis 2019 je participe au comité de pilotage scientifique de l’Institut des Systèmes complexes de Paris - ÎdF (CNRS) et je collabore également depuis plusieurs années avec le Santa Fe Institute, institut américain pionnier dans l'interdisciplinarité pour l'étude de la complexité.

Quels sont vos thèmes de recherche ?

En sciences mathématiques, mon domaine premier est la modélisation du hasard, particulièrement pour l’étude de systèmes complexes. Les processus aléatoires peuvent en effet intervenir de manière fructueuse dans l’étude de phénomènes nombreux et très divers :

  • mouvement d’un grain de pollen dans l’eau (appelé mouvement brownien),
  • mouvement d’un animal en quête de nourriture,
  • forme des macro-molécules et des polymères,
  • diffusion d’information, d’innovation ou d’épidémies,
  • déplacements quotidiens dans les villes,
  • comportement des marchés financiers,
  • structure des réseaux numériques (l’algorithme de Google, PageRank, se fonde sur une exploration d’Internet par des processus appelés marches aléatoires),
  • analyse de la structure des réseaux sociaux complexes, analyse des communautés sur ces réseaux, etc.  etc.

En croisant des méthodes de modélisation mathématique inspirées de la physique et des raisonnements, outils et concepts issus des statistiques et de l'algorithmique (tel que le machine learning mis en oeuvre dans l’analyse de données grandes et/ou complexes), je tâche d’ouvrir des voies vers une interdisciplinarité plus large avec les sciences humaines et sociales, au-delà du mouvement dit des « Humanités numériques ».

Quels sont les enjeux de cette nouvelle chaire de mathématiques et de sciences humaines et sociales ?

L'idée est de dépasser les vieilles oppositions factices entre sciences de la nature et sciences humaines et sociales : la démarche scientifique, quel que soit l'objet d'étude, porte en soi une forme d'universalité. Il n'y a pas de raison de s'interdire ou de disqualifier a priori des approches de nature mathématique dans les sciences humaines sociales, mais il ne faut pas mésuser de ces approches ni les réduire à des formes simplistes ou caricaturales. Il s'agit d'enrichir nos connaissances et nos répertoires d'action scientifique par la conversation pluridisciplinaire et le travail en commun à l'instar de ce qui se fait au sein de la communauté des Systèmes complexes.

La notion de complexité joue aujourd’hui un rôle central dans notre capacité à modéliser et appréhender des systèmes d’interactions dans les sciences de la nature mais aussi dans celles de la société. Et c'est une notion qui a reçu un coup de projecteur important l'an passé avec le prix Nobel attribué à Giorgio Parisi pour ses travaux visionnaires sur les systèmes complexes.

Quels sont vos projets ?

Pour ma part, mes recherches se sont considérablement enrichies au fil des ans par l’échange avec d’autres disciplines, notamment bien sûr la statistique et l’intelligence artificielle, mais aussi la géographie et la sociologie urbaine (j'ai travaillé sur les phénomènes de ségrégation), l’histoire (en particulier un travail sur l'Épuration dans les Arts de la scène après la Libération) ou encore la philologie (pour modéliser la transmission et la perte ! de manuscrits au Moyen Âge).

Une ambition majeure de mon projet pour la Chaire sur laquelle je viens d'être recruté est de créer un « lieu » de recherches ancré au cœur de l’interdisciplinarité, qui permette un échange avancé entre les différentes communautés scientifiques, et qui contribue à refonder la relation entre sciences humaines et sociales et sciences mathématiques, ainsi qu’à favoriser de nouvelles manières de faire et « co-faire » les sciences, non seulement entre chercheurs mais aussi avec des acteurs issus du grand public.

Le contexte du Centre Borelli, de l'ENS Paris-Saclay et plus largement de l'université Paris-Saclay est idéal pour un tel projet --- j'espère notamment pouvoir bâtir une plateforme de science interdisciplinaire collaborative, appuyée sur la Plateforme Universitaire de Données (PUD) Paris-Saclay.
Grâce à cette plateforme de science interdisciplinaire, un chercheur de n’importe quelle discipline pourra organiser et coordonner une recherche participative autour d’une question, et fédérer par ce biais des compétences diverses et multiples.