LEGOLL Frédéric
Frédéric LEGOLL
Laboratoire NAVIER - ENPC
6 et 8 avenue Blaise Pascal
Cité Descartes - Champs sur Marne
77455 Marne la Vallée Cedex 2 (FRANCE)
Phone : 01 64 15 37 81
Fax : 01 64 15 37 41
E-mail : frederic.legoll at enpc.fr
Bureau : V 014
Je suis actuellement chercheur au sein du laboratoire NAVIER et professeur à l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées.
Je suis membre de l’équipe-projet MATHERIALS de
l’INRIA (j’étais membre de
l’équipe-projet MICMAC).
J’ai soutenu mon Habilitation à Diriger des Recherches le 17 octobre 2011 (résumé,
mémoire ; cf. aussi ici).
Sujet : Contributions à l’étude mathématique et numérique de
quelques modèles en simulation multi-échelle des matériaux.
Pendant l’année 2004-2005, j’étais en postdoc à l’Institute for
Mathematics and its Applications (IMA) de l’Université du
Minnesota (Minneapolis), dans le cadre de l’année thématique Mathematics of Materials and
Macromolecules : Multiple Scales, Disorder, and Singularities.
J’ai soutenu ma thèse en mathématiques appliquées le 31 août 2004
(résumé, fichier ps.gz (862 Ko) ou pdf (2.5 Mo)).
Sujet : méthodes moléculaires et multi-échelles pour la simulation numérique des matériaux.
Direction : Claude Le Bris (CERMICS ENPC) et Yvon Maday (Laboratoire Jacques-Louis Lions, Université Paris 6).
Mon CV (au format pdf).
Centres d’intérêts principaux :
- Méthodes numériques en homogénéisation stochastique (réduction de variance, problèmes faiblement aléatoires), homogénéisation numérique (méthode MsFEM).
- Méthodes et algorithmes pour la dynamique moléculaire (dynamiques effectives, réduction de dimension, problèmes multi-échelles en temps, algorithmes pararéels, Hamiltoniens hautement oscillants, échantillonnage).
- Analyse numérique de modèles micro-macro pour les solides,
couplant un modèle atomistique avec un modèle de mécanique du continuum (problèmes variationnels, coarse-graining, température finie).
Collaborations avec l’équipe Simulation moléculaire
et multi-échelles du CERMICS.
Activité éditoriale :
Publications dans des revues à comité de lecture :
- T. Hudson, F. Legoll et T. Lelièvre,
Stochastic homogenization of a scalar viscoelastic model exhibiting stress-strain hysteresis,
arxiv preprint
1802.05549
et HAL preprint
01710772.
- C. Le Bris, F. Legoll et F. Madiot,
Multiscale Finite Element methods for advection-dominated problems in perforated domains,
arxiv preprint
1710.09331
et HAL preprint
01624049.
- L. Chamoin et F. Legoll,
A posteriori error estimation and adaptive strategy for the control of MsFEM computations,
Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,
accepté pour publication,
arxiv preprint
1709.03624
et HAL preprint
01586825.
- M. Josien, Y.-P. Pellegrini, F. Legoll et C. Le Bris,
Fourier-based numerical approximation of the Weertman equation for moving dislocations,
International Journal for Numerical Methods in Engineering,
vol. 113 (12), 1827-1850 (2018).
- C. Le Bris, F. Legoll et S. Lemaire,
On the best constant matrix approximating an oscillatory matrix-valued coefficient in divergence-form operators,
Control, Optimisation and Calculus of Variations,
accepté pour publication,
arxiv preprint
1612.05807
et HAL preprint
01420187.
- C. Le Bris, F. Legoll et F. Madiot,
Stable approximation of the advection-diffusion equation using the invariant measure,
arxiv preprint
1609.04777
et HAL preprint
01367417.
- F. Legoll, T. Lelièvre et S. Olla,
Pathwise estimates for an effective dynamics,
Stochastic Processes and their Applications,
vol. 127 (9), 2841-2863 (2017).
- C. Le Bris et F. Legoll,
Examples of computational approaches for elliptic, possibly multiscale PDEs with random inputs,
Journal of Computational Physics,
vol. 328, 455-473 (2017).
- C. Le Bris, F. Legoll et F. Madiot,
Stabilisation de problèmes non coercifs via une méthode numérique utilisant la mesure invariante (Stabilization of non-coercive problems using the invariant measure),
C. R. Acad. Sci. Paris, Serie I,
vol. 354 (8), 799-803 (2016).
- T. Jourdan, G. Stoltz, F. Legoll et L. Monasse,
An accurate scheme to solve cluster dynamics equations using a Fokker-Planck approach,
Computer Physics Communications,
vol. 207, 170-178 (2016).
- C. Le Bris, F. Legoll et F. Madiot,
A numerical comparison of some Multiscale Finite Element approaches for advection-dominated problems in heterogeneous media,
Mathematical Modelling and Numerical Analysis,
vol. 51 (3), 851-888 (2017)
(version antérieure étendue : arxiv preprint
1511.08453
et HAL preprint
01235642).
- X. Blanc, C. Le Bris et F. Legoll,
Some variance reduction methods for numerical stochastic homogenization,
Philosophical Transactions of the Royal Society A,
vol. 374 (2066), 20150168 (2016).
- C. Le Bris, F. Legoll et W. Minvielle,
Special Quasirandom Structures : a selection approach for stochastic homogenization,
Monte Carlo Methods and Applications,
vol. 22 (1), 25-54 (2016).
- I.G. Tejada, L. Brochard, T. Lelièvre, G. Stoltz, F. Legoll et E. Cancès,
Combining a reactive potential with a harmonic approximation for atomistic simulations of material failure,
Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,
vol. 305, 422-440 (2016).
- K. Sab, F. Legoll et S. Forest,
Stress Gradient elasticity theory : existence and uniqueness of solution,
J. of Elasticity, vol. 123 (2), 179-201 (2016).
- E. Cancès, V. Ehrlacher, F. Legoll et B. Stamm,
An embedded corrector problem to approximate the homogenized
coefficients of an elliptic equation,
C. R. Acad. Sci. Paris, Série I, vol. 353 (9), 801-806 (2015).
- S. Brisard et F. Legoll,
Periodic homogenization using the Lippmann-Schwinger formalism,
arxiv preprint
1411.0330
et HAL preprint
01080251.
- I.G. Tejada, L. Brochard, G. Stoltz, F. Legoll, T. Lelièvre et
E. Cancès, Combining a reactive potential with a harmonic
approximation for molecular dynamics simulation of
failure : construction of a reduced potential, Proceedings of the
2014 IC-MSQUARE conference, Journal of Physics : Conference Series,
vol. 574, 012041 (2015).
- F. Legoll et W. Minvielle,
A control variate approach based on a defect-type theory for variance reduction in stochastic homogenization,
SIAM Multiscale Modeling and Simulation, vol. 13 (2), 519-550 (2015).
- F. Legoll, W. Minvielle, A. Obliger et M. Simon,
A parameter identification problem in stochastic homogenization,
ESAIM Proceedings, vol. 48, 190-214 (2015).
- C. Le Bris, F. Legoll et A. Lozinski,
An MsFEM type approach for perforated domains,
SIAM Multiscale Modeling and Simulation,
vol. 12 (3), 1046-1077 (2014).
- C. Le Bris, F. Legoll et K. Li,
Approximation grossière d’un problème elliptique à coefficients
hautement oscillants (Coarse approximation of an elliptic problem with
highly oscillatory coefficients),
C. R. Acad. Sci. Paris, Série I, vol. 351 (7-8), 265-270 (2013).
- F. Legoll et W. Minvielle,
Variance reduction using antithetic variables for a nonlinear convex stochastic homogenization problem,
Discrete and Continuous Dynamical Systems - S,
vol. 8 (1), 1-27 (2015).
- Y. Efendiev, C. Kronsbein et F. Legoll,
Multi-Level Monte Carlo approaches for numerical homogenization,
SIAM Multiscale Modeling and Simulation,
vol. 13 (4), 1107-1135 (2015).
- S. Lahbabi et F. Legoll,
Effective dynamics for a kinetic Monte-Carlo model with slow and
fast time scales, Journal of Statistical Physics, vol. 153 (6), 931-966 (2013).
- F. Legoll et F. Thomines,
On a variant of random homogenization theory : convergence of the residual process and approximation of the homogenized coefficients,
Mathematical Modelling and Numerical Analysis,
vol. 48 (2), 347-386 (2014).
- C. Le Bris, F. Legoll et A. Lozinski,
MsFEM à la Crouzeix-Raviart for highly oscillatory elliptic
problems, Chinese Annals of Mathematics, Series B,
vol. 34 (1), 113-138 (2013).
Cet article a aussi été publié sous la référence suivante :
C. Le Bris, F. Legoll et A. Lozinski,
MsFEM à la Crouzeix-Raviart for highly oscillatory elliptic
problems, in Partial Differential Equations : Theory, Control and
Approximation, P. G. Ciarlet, T. Li, Y. Maday eds., Springer, 265-294
(2014).
- E. B. Tadmor, F. Legoll, W. K. Kim, L. M. Dupuy et R. E. Miller,
Finite-Temperature Quasicontinuum, Applied Mechanics Reviews, vol. 65 (1), 010803 (2013).
- F. Legoll, T. Lelièvre et G. Samaey,
A micro-macro parareal algorithm : application to singularly
perturbed ordinary differential equations,
SIAM Journal on Scientific Computing, vol. 35 (4), A1951-A1986 (2013).
- M. Dobson, F. Legoll, T. Lelièvre et G. Stoltz,
Derivation of Langevin Dynamics in a nonzero Background Flow
Field,
Mathematical Modelling and Numerical Analysis, vol. 47 (6), 1583-1626 (2013).
- C. Le Bris, F. Legoll et F. Thomines,
Multiscale Finite Element approach for "weakly" random problems
and related issues,
Mathematical Modelling and Numerical Analysis,
vol. 48 (3), 815-858 (2014).
- C. Le Bris, F. Legoll et F. Thomines,
Rate of convergence of a two-scale expansion for some "weakly" stochastic homogenization problems, Asymptotic Analysis,
vol. 80 (3-4), 237-267 (2012).
- X. Blanc, F. Legoll et A. Anantharaman,
Asymptotic behaviour of Green functions of divergence form operators with periodic coefficients,
Applied Mathematics Research Express, vol. 2013 (1), 79-101 (2013).
- X. Blanc et F. Legoll,
A numerical strategy for coarse-graining two-dimensional atomistic models at finite temperature : the membrane case, Computational Materials Science, vol. 66, 84-95 (2013).
- A. Iacobucci, F. Legoll, S. Olla et G. Stoltz,
Negative thermal conductivity of chains of rotors with mechanical
forcing, Phys. Rev. E, vol. 84 (6), 061108 (2011).
- X. Dai, C. Le Bris, F. Legoll et Y. Maday,
Symmetric parareal algorithms for Hamiltonian systems,
Mathematical Modelling and Numerical Analysis, vol. 47 (3), 717-742 (2013).
- F. Legoll et T. Lelièvre,
Some remarks on free energy and coarse-graining, in
Numerical Analysis and Multiscale Computations,
B. Engquist, O. Runborg, R. Tsai eds., Lect. Notes Comput. Sci. Eng., vol. 82, Springer, 279-329 (2012).
- F. Legoll et T. Lelièvre, Effective dynamics using conditional expectations, Nonlinearity, vol. 23 (9), 2131-2163 (2010).
- M. Dobson, C. Le Bris et F. Legoll, Symplectic schemes for
highly oscillatory Hamiltonian systems : the homogenization approach
beyond the constant frequency case,
IMA Journal of Numerical Analysis, vol. 33 (1), 30-56 (2013) (version antérieure étendue : arxiv preprint 1008.1030 et HAL
00524814).
- A. Anantharaman, R. Costaouec, C. Le Bris, F. Legoll et F. Thomines,
Introduction to numerical stochastic homogenization and the related computational challenges : some recent developments,
W. Bao and Q. Du eds., Lecture Notes Series, Institute for Mathematical Sciences, National University of Singapore,
volume
22, 197-272 (2011).
- X. Blanc, R. Costaouec, C. Le Bris et F. Legoll, Variance reduction in stochastic homogenization using antithetic variables,
Markov Processes and Related Fields, vol. 18 (1), 31-66 (2012)
(lien).
- X. Blanc, R. Costaouec, C. Le Bris et F. Legoll,
Variance reduction in stochastic homogenization : the technique of
antithetic variables, in
Numerical Analysis and Multiscale Computations,
B. Engquist, O. Runborg, R. Tsai eds., Lect. Notes Comput. Sci. Eng., vol. 82, Springer, 47-70 (2012).
- M. Dobson, C. Le Bris et F. Legoll, Symplectic schemes for highly
oscillatory Hamiltonian systems with varying fast frequencies (Intégrateurs
symplectiques pour des systèmes Hamiltoniens hautement oscillants avec fréquences
rapides variables), C. R. Acad. Sci. Paris, Série I, vol. 348
(17-18), 1033-1038 (2010).
- C. Le Bris et F. Legoll, Integrators for highly
oscillatory Hamiltonian systems : an homogenization approach,
Discrete and Continuous Dynamical Systems - B, vol. 13 (2), 347-373
(2010).
- X. Blanc, C. Le Bris, F. Legoll et C. Patz,
Finite-temperature coarse-graining of one-dimensional models :
mathematical analysis and computational approaches,
Journal of Nonlinear Science, vol. 20 (2), 241-275 (2010).
- R. Costaouec, C. Le Bris et F. Legoll, Variance reduction
in stochastic homogenization : proof of concept, using antithetic
variables,
Boletin Soc. Esp. Mat. Apl., vol. 50, 9-27 (2010).
- A. Iacobucci, F. Legoll, S. Olla et G. Stoltz, Thermal
conductivity of the Toda lattice with conservative noise,
Journal of Statistical Physics, vol. 140 (2), 336-348 (2010).
- X. Blanc, C. Le Bris, F. Legoll et T. Lelièvre, Beyond
multiscale and mutiphysics : multimaths for model coupling, Networks
and Heterogeneous Media, vol. 5 (3), 423-460 (2010).
- B. Dickson, F. Legoll, T. Lelièvre, G. Stoltz et
P. Fleurat-Lessard, Free energy calculations : An efficient adaptive
biasing potential method,
Journal of Physical Chemistry B, vol. 114 (17), 5823-5830 (2010).
- R. Costaouec, C. Le Bris et F. Legoll, Approximation
numérique d’une classe de problèmes en homogénéisation stochastique
(Numerical approximation of a class of problems in stochastic
homogenization), C. R. Acad. Sci. Paris, Série I, vol. 348 (1-2),
99-103 (2010).
- F. Legoll, Multiscale methods coupling atomistic and continuum mechanics :
some examples of mathematical analysis,
in Analytical and Numerical Aspects of Partial Differential Equations,
E. Emmrich et P. Wittbold eds.,
de
Gruyter Proceedings in Mathematics, 193-245 (2009).
- F. Legoll, M. Luskin et R. Moeckel, Non-ergodicity of
Nosé-Hoover dynamics,
Nonlinearity, vol. 22 (7), 1673-1694 (2009).
- M. Hammoud, D. Duhamel, K. Sab et F. Legoll, Coupled Discrete
and Continuum Approach to the Behavior of Ballast, Ninth
International Conference on Computational Structures Technology
proceeding, Athènes (septembre 2008).
- E. Cancès, F. Legoll, M.-C. Marinica, K. Minoukadeh et F. Willaime,
Some improvements of the activation-relaxation technique method for finding
transition pathways on potential energy surfaces,
Journal of Chemical Physics, vol. 130 (11), 114711 (2009).
- B. Leimkuhler, F. Legoll et E. Noorizadeh, A temperature control
technique for nonequilibrium molecular simulation,
Journal of Chemical Physics, vol. 128 (7), 074105 (2008).
- F. Legoll, T. Lelièvre et G. Stoltz, Some remarks on sampling
methods in molecular dynamics, ESAIM Proceedings, vol. 22, 217-233
(2008).
- C. Le Bris et F. Legoll, Dérivation de schémas numériques
symplectiques pour des systèmes hamiltoniens hautement oscillants
(derivation of symplectic numerical schemes for highly oscillatory
hamiltonian systems),
C. R. Acad. Sci. Paris, Série I, vol. 344 (4), 277-282 (2007).
- F. Legoll, M. Luskin et R. Moeckel, Non-ergodicity of the
Nosé-Hoover Thermostatted Harmonic Oscillator, Archive for
Rational Mechanics and Analysis, vol. 184 (3), 449-463 (2007).
- E. Cancès, F. Legoll et G. Stoltz, Theoretical and numerical
comparison of some sampling methods for molecular dynamics,
Mathematical Modelling and Numerical Analysis, vol. 41 (2), 351-389
(2007).
- X. Blanc, C. Le Bris et F. Legoll,
Analysis of a prototypical multiscale method coupling atomistic and
continuum mechanics : the convex case, Acta Mathematicae Applicatae
Sinica, vol. 23 (2), 209-216 (2007).
- X. Blanc, C. Le Bris et F. Legoll,
Analysis of a prototypical multiscale method coupling atomistic and
continuum mechanics, Mathematical Modelling and Numerical
Analysis, vol. 39 (4), 797-826 (2005).
- Numerical homogenization of nonlinear viscoplastic
two-dimensional polycrystals, Computational and Applied Mathematics, vol. 23
(2-3), 309-325 (2004).
- E. Cancès, F. Castella, Ph. Chartier, E. Faou, C. Le Bris, F. Legoll et G. Turinici,
High-order averaging schemes with error bounds for thermodynamical
properties calculations by molecular dynamics simulations, Journal
of Chemical Physics, vol. 121 (21), 10346-10355 (2004).
- E. Cancès, F. Castella, Ph. Chartier, E. Faou, C. Le Bris, F. Legoll et G. Turinici, Long-time averaging for integrable Hamiltonian
dynamics, Numerische Mathematik, vol. 100 (2), 211-232 (2005).
- F. Legoll et R. Monneau, Designing reversible measure invariant algorithms
with applications to molecular dynamics, Journal of Chemical
Physics, vol. 117 (23), 10452-10464 (2002).
Conférences :
- Membre du comité scientifique SciCADE 2017.
- 8th International Conference on Multiscale Materials Modeling, 10-14 octobre 2016, Dijon : avec W. Curtin (EPFL), C. Garcia-Cervera (UCSB), J. Kermode (Warwick), X. Li (Penn State), A. Lozinski (Besancon), M. Luskin (Minneapolis) et C. Ortner (Warwick), nous avons co-organise le mini-symposium "Mathematical theory and computational techniques for multiscale materials modeling".
- Membre du comité scientifique SciCADE 2015.
- Workshop Stochastic and multiscale inverse problems (ENPC, 2-3 octobre 2014), organisé avec Virginie Ehrlacher, Tony Lelièvre et Karam Sab.
- Conférence SciCADE 2013, 16-20 septembre 2013, Valladolid : avec Yvon Maday (Paris 6), nous avons co-organisé un mini-symposium sur "Recent advances on parareal algorithms".
- 12th U.S. National Congress
on Computational Mechanics (12th USNCCM), 22-25 juillet 2013, Raleigh :
avec Régis Cottereau (Centrale Paris), Lori Graham-Brady (Johns Hopkins)
et Martin Ostoja-Starzewski (U. of Illinois),
nous avons co-organisé un mini-symposium sur "Multi-scale methods for
heterogeneous materials".
- 12th U.S. National Congress
on Computational Mechanics (12th USNCCM), 22-25 juillet 2013, Raleigh :
avec Brent Kraczek (US Army Research Laboratory), Reese Jones (Sandia
National Laboratories) et Kranthi Mandadapu (Sandia National
Laboratories), nous avons co-organisé un mini-symposium sur
"The atomistic basis
of non-equilibrium thermal processes in materials".
- 22nd International
Workshop on Computational Mechanics of Materials (IWCMM XXII), 24-26 septembre 2012, Baltimore :
avec Brent Kraczek (US Army Research Laboratory), Reese Jones (Sandia National Laboratories) et Kranthi Mandadapu (Sandia National Laboratories), nous avons co-organisé un mini-symposium sur "Atomistic basis of thermal processes in driven systems".
-
avec E. Faou,
T. Lelièvre et
G. Stoltz,
nous avons co-organisé une
Ecole CEA-EDF-INRIA sur
Simulation of hybrid dynamical systems and applications to molecular
dynamics, 27-30 septembre 2010, IHP (le programme est disponible ici).
-
Dynamics Days
Europe 2010, 6-10 septembre 2010, Bristol : avec
B. Leimkuhler,
nous avons co-organisé un mini-symposium sur "Molecular Dynamics".
-
Multiscale
Molecular Modelling conference, 30 juin - 3 juillet 2010, Edinburgh : avec
T. Lelièvre, nous avons co-organisé un mini-symposium sur
"Coarse-graining and effective dynamics in molecular simulation".
-
4th European Conference on
Computational Mechanics, 16-21 mai 2010, Paris : avec
H. Ben Dhia (Centrale Paris),
F. Feyel (Onera and ENSMP)
et
V. Kouznetsova (TU Eindhoven),
nous avons co-organisé un mini-symposium sur
"Arlequin, FE2 and other embedded domains methods for multimodel and
multiscale mechanical problems : advances, analyses and computation of
challenging fine scales applications".
-
Mini-symposium
Numerical methods and their applications in molecular simulation
(Conférence ICNAAM 2009, Crète,
18-22 septembre 2009), organisé avec E. Cancès.
-
Mini-symposium "Multimodel and Multiscale Approaches in Solid Mechanics : Algorithms and
Applications Advances" (10th US National
Congress on Computational Mechanics, Columbus, 16-19 juillet 2009),
organisé avec H. Ben Dhia.
-
Workshop Numerical
methods in molecular simulation (HIM, Bonn, 7-11 avril 2008),
organisé avec Tony
Lelièvre, Mathias
Rousset et Gabriel
Stoltz.
-
Workshop Modèles et méthodes numériques pour les
milieux granulaires (ENPC, 19-21 novembre 2007), organisé avec François
Castella dans le cadre du GdR CHANT.
-
Mini-symposium Dynamique moléculaire (conférence SciCADE 2007, Saint-Malo, 9-13 juillet 2007), organisé avec Eric Darve.
-
Conférence Molecular
simulation : algorithmic and mathematical aspects (IHP, 1-3 décembre 2004).
-
Workshop PRESTISSIMO
(IHP, 11-12 décembre 2003), sur le thème Dynamique moléculaire et
intégration en temps long.
Séjours à l’étranger :
- IPAM Los Angeles, automne 2017 : 4 semaines (core participant au sein du programme "Complex high-dimensional energy landscapes", Sept.-Dec. 2017).
- IPAM Los Angeles, décembre 2012 : 3 semaines (core participant au sein du programme ``Materials Defects’’, Sept.-Dec. 2012).
- Texas A & M University, décembre 2011 : 2 semaines (collaboration avec Y. Efendiev).
- Minneapolis, mai 2009 : 3 semaines à l’IMA (Institute for Mathematics and its Applications).
- Berlin, juillet 2008 : 3 semaines à la Technische Universität, dans
le cadre du programme
Analytical and numerical aspects of partial differential equations.
- Bonn, printemps 2008 : 3 semaines dans le cadre du HIM
Junior Trimester Program on Computational Mathematics (Numerical
methods in molecular simulation, organisé avec Tony Lelièvre, Mathias Rousset et Gabriel Stoltz).
- Minneapolis, avril 2006 : 3 semaines à l’IMA (Institute for Mathematics and
its Applications).
Enseignement :
- depuis sept. 2015 : responsable du cours Equations aux Dérivées Partielles et Eléments Finis (15h en première année de l’ENPC).
- depuis sept. 2015 : cours Outils Mathématiques pour l’Ingénieur (9h en première année de l’ENPC ; responsable : Eric Cancès).
- depuis sept. 2008 : cours Problèmes multi-échelles : aspects théoriques
et numériques (M2
Mathématiques et Applications, Université Pierre et Marie Curie Paris 6).
- depuis sept. 2006 : responsable du cours Mathématiques des modèles multi-échelles (39h en deuxième année de l’ENPC).
- sept. 2002 - juin 2015 : cours d’Analyse (36h en
première année de l’ENPC ; professeur responsable : Eric Cancès).
Dernière mise à jour : mars 2018.