Diss. Ph. D.--University of Edinburgh, 1999. / Bibliogr. p. 190-198. Index.

Cette thèse est consacrée à l’étude et à la discussion de deux questions importantes qui se posent dans le domaine de la Programmation Mathématique: les symétries et les distances. En arrière-plan, nous examinons la Programmation Semidéfinie (PSD) et sa pertinence comme l’un des principaux outils employés aujourd’hui pour résoudre les Programmes Mathématiques (PM) durs. Après le chapitre introductif, nous discutons des symétries au Chapitre 2 et des distances au Chapitre 5. Entre ces deux chapitres, nous présentons deux courts chapitres que nous préférons en fait appeler entr’actes: leur contenu ne mérite pas d’être publié pour le moment, mais ils fournissent un lien entre les deux Chapitres 2 et 5 apparemment distincts, qui contiennent les principales contributions de cette thèse. Il est bien connu que les PMs symétriques sont plus difficiles à résoudre pour l’optimalité globale en utilisant des algorithmes du type Branch-and-Bound (B&B). Il est également bien connu que certaines des symétries de solution sont évidentes dans la formulation, ce qui permet d’essayer de traiter les symétries en tant qu’étape de prétraitement. L’une des approches les plus simples consiste à rompre les symétries en associant les Contraintes de Rupture de Symétrie (CRS) à la formulation, en supprimant ainsi des optima globaux symétriques, puis à résoudre la reformulation avec un solveur générique. Ces contraintes peuvent être générés à partir de chaque orbite de l’action des symétries sur l’ensemble des indices des variables. Cependant, il est difficile de savoir si et comment il est possible de choisir deux ou plus orbites distinctes pour générer des CRSs qui sont compatibles les unes avec les autres (elles ne rendent pas tous les optima globaux infaisables). Dans le Chapitre 2, nous discutons et testons un nouveau concept d’Indépendance Orbitale (IO) qui clarifie cette question. Les expériences numériques réalisées à l’aide de PLMEs et de PNLMEs soulignent l’exactitude et l’utilité de la théorie de l’IO. Programmation Quadratique Binaire (PQB) est utilisée pour étudier les symétries et SDP dans Entr'acte 3. Programmes quadratiques binaires symétriques ayant une certaine structure de symétrie sont générés et utilisés pour illustrer les conditions dans lesquelles l'utilisation de CRSs est avantageuse. Une discussion préliminaire sur l'impact des symétries et des CRSs dans la performance des solveurs PSD est également réalisée. Le Problème Euclidien de l'Arbre de Steiner est étudié dans Entr'acte 4. Deux modèles sont dérivés, ainsi que des relaxations SDP. Un algorithme heuristique basé à la fois sur les modèles mathématiques et sur les principes d'IO présentés au Chapitre 2 est également proposé. Concernant ces méthodes, des résultats préliminaires sur un petit ensemble d'exemples bien connus sont fournis. Finalement, dans le Chapitre 5, nous abordons le problème fondamental qui se pose dans le domaine de la Géométrie de Distance: il s’agit de trouver une réalisation d’un graphe pondéré non orienté dans RK pour un certain K donné, de sorte que les positions pour les sommets adjacents respectent la distance donnée par le poids de l’arête correspondante. Le Problème de la Géométrie de Distance Euclidienne (PGDE) est d’une grande importance car il a de nombreuses applications en science et en ingénierie. Il est difficile de calculer numériquement des solutions, et la plupart des méthodes proposées jusqu’à présent ne sont pas adaptées à des tailles utiles ou sont peu susceptibles d’identifier de bonnes solutions. La nécessité de contraindre le rang de la matrice représentant des solutions réalisables du PGDE rend le problème si difficile. Nous proposons un algorithme heuristique en deux étapes basé sur la PSD (en fait basé sur le paradigme de la PDD) et la modélisation explicite de Contraintes de Rang. Nous fournissons tests informatiques comprenant des instances générées de façon aléatoire ainsi que des exemples réalistes de conformation de protéines. / This thesis is mostly dedicated to study and discuss two important challenges existing not only in the field of Mathematical Programming: symmetries and distances. In the background we take a look into Semidefinite Programming (SDP) and its pertinency as one of the major tools employed nowadays to solve hard Mathematical Programs (MP). After the introductory Chapter 1, we discuss about symmetries in Chapter 2 and about distances in Chapter 5. In between them we present two short chapters that we actually prefer to call as entr’actes: their content is not necessarily worthy of publication yet, but they do provide a connection between the two seemingly separate Chapters 2 and 5, which are the ones containing the main contributions of this thesis. It is widely known that symmetric MPs are harder to solve to global optimality using Branch-and-Bound (B&B) type algorithms, given that the solution symmetry is reflected in the size of the B&B tree. It is also well-known that some of the solution symmetries are usually evident in the formulation, which makes it possible to attempt to deal with symmetries as a preprocessing step. Implementation-wise, one of the simplest approaches is to break symmetries by adjoining Symmetry-Breaking Constraints (SBC) to the formulation, thereby removing some symmetric global optima, then solve the reformulation with a generic solver. Sets of such constraints can be generated from each orbit of the action of the symmetries on the variable index set. It is unclear, however, whether and how it is possible to choose two or more separate orbits to generate SBCs which are compatible with each other (in the sense that they do not make all global optima infeasible). In Chapter 2 we discuss and test a new concept of Orbital Independence (OI) that clarifies this issue. The numerical experiences conducted using public MILPs and MINLPs emphasize the correctness and usefulness of the OI theory. Binary Quadratic Programming (BQP) is used to investigate symmetries and SDP in Entr'acte 3. Symmetric Binary Quadratic Programs having a certain symmetry structure are generated and used to exemplify the conditions under which the usage of SBCs is majoritarily advantageous. A preliminary discussion about the impact of symmetries and SBCs in the performance of SDP solvers is also carried out. The Euclidean Steiner Tree Problem is studied in Entr'acte 4. Two models (which are exact reformulations of an existing formulation) are derived, as well as SDP relaxations. A heuristic algorithm based on both the mathematical models and the OI principles presented in Chapter 2 is also proposed. As concerns these methods, preliminary results on a small set of well-known instances are provided. Finally and following up the Distance Geometry subject, in Chapter 5 we cope with the most fundamental problem arising in the field of Distance Geometry, the one of realizing graphs in Euclidean spaces: it asks to find a realization of an edge-weighted undirected graph in RK for some given K such that the positions for adjacent vertices respect the distance given by the corresponding edge weight. The Euclidean Distance Geometry Problem (EDGP) is of great importance since it has many applications to science and engineering. It is notoriously difficult to solve computationally, and most of the methods proposed so far either do not scale up to useful sizes, or unlikely identify good solutions. In fact, the need to constrain the rank of the matrix representing feasible solutions of the EDGP is what makes the problem so hard. Intending to overcome these issues, we propose a two-steps heuristic algorithm based on SDP (or more precisely based on the very recent Diagonally Dominant Programming paradigm) and the explicitly modeling of Rank Constraints. We provide extensive computational testing against randomly generated instances as well as against feasible realistic protein conformation instances taken from the Protein Data Bank to analyze our method.

Cette thèse s'intéresse à l'application d'un modèle mathématique unidimensionnel de formation et de croissance de biofilms multi-espèces. Le modèle se compose d'un système d'équations non linéaires aux dérivées partielles hyperboliques, décrivant la croissance d'espèces microbiennes dans le biofilm, et un système d'équations semi-linéaires aux dérivées partielles paraboliques, qui régit la diffusion de substrat de la phase aqueuse vers la matrice du biofilm. L'ensemble conduit à un problème de valeur limite libre, essentiellement hyperbolique. Dans une première étude, l'analyse et la simulation de la phase initiale de croissance du biofilm ont été examinées. Le problème mathématique résultant a été discuté en utilisant la méthode des caractéristiques et le théorème du point fixe a été utilisé pour déterminer l'existence et l'unicité des solutions mathématiques. Un deuxième aspect de la thèse porte sur l'analyse et la prévision de la dynamique des populations microbienne dans plusieurs types biofilms pour le traitement des eaux usées. Le modèle a été appliqué pour simuler la compétition bactérienne et évaluer l'influence de la diffusion du substrat sur la stratification microbienne des biofilms multi-espèces, en incluant les bactéries nitrifiantes, Anammox et bactéries sulfato-réductrices. Dans les deux cas, la méthode des caractéristiques a été utilisée à des fins numériques et l'équation de conservation de masse joue un rôle crucial pour vérifier l'exactitude des simulations. Les résultats des simulations montrent que le modèle est en mesure d'évaluer correctement les effets des conditions limites qui s'exercent sur la concurrence bactérienne. Enfin, ce modèle a été étendu pour inclure le phénomène de colonisation microbienne. Le nouveau modèle est capable de prendre en compte l'invasion de nouvelles espèces en se basant sur un ensemble d'équations non linéaires aux dérivées partielles hyperboliques pour ce qui concerne le processus de croissance. De plus, le processus d'invasion biologique d'espèces nouvelles dans le biofilm a été modélisé par un système d'équations non linéaires aux dérivées partielles paraboliques. Ce modèle d'invasion a été appliqué avec succès pour simuler l'invasion des bactéries hétérotrophes dans les biofilms autotrophes / This dissertation relates to the applications of a one-dimensional mathematical model for multispecies biofilm formation and growth. The model consists of a system of nonlinear hyperbolic partial differential equations, describing the growth of microbial species in biofilms, and a system of semilinear parabolic partial differential equations, which governs substrate diffusion from the surrounding aqueous phase into the biofilm. Overall, this leads to a free boundary value problem, essentially hyperbolic. In a first study, the analysis and simulations of the initial phase of biofilm growth have been addressed. The resulting mathematical problem has been discussed by using the method of characteristics and the fixed-point theorem has been used to obtain existence, uniqueness and properties of solutions. A second aspect of the thesis deals with the analysis and prediction of population dynamics in multispecies biofilms for wastewater treatment. The model has been applied to simulate the bacterial competition and to evaluate the influence of substrate diffusion on microbial stratification for a nitrifying multispecies biofilm including Anammox bacteria and a sulfate-reducing biofilm. In both cases, the method of characteristics has been used for numerical purposes and the mass conservation equation plays a crucial role in checking the accuracy of simulations. The simulation results reveal that the model is able to evaluate properly the effects that boundary conditions exert on bacterial competition. Finally, the biofilm model has been extended to include the colonization phenomenon. The new model is able to take into account the invasion of new species diffusing from bulk liquid to biofilm, still based on a set of nonlinear hyperbolic partial differential equations for what concerns growth process. Indeed, the biological invasion process of new species into the biofilm has been modeled by a system of nonlinear parabolic partial differential equations. The invasion model has been successfully applied to simulate the invasion of heterotrophic bacteria in a constituted autotrophic biofilm and viceversa

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[pt] É consenso que o Positivismo, sistema filosófico desenvolvido por Auguste Comte, teve significativa influência tanto na forma como a Matemática foi incorporada nas instituições de ensino superior do Brasil, no século XIX, quanto na maneira em que essa ciência foi disseminada nas escolas secundárias. A partir dessa constatação, definiu-se como principal objetivo desta Tese compreender a visão que o filósofo de Montpellier tinha da Educação Matemática. Para alcançálo, partiu-se de um conceito amplo de Educação Matemática, que engloba o de Ensino da Matemática, considerando que a idéia de Educação abarca uma concepção mais completa possível do Homem e da sociedade na qual está inserido. Fez-se necessário, de início, um estudo mais geral do Positivismo, para que fossem entendidas posteriormente suas particularidades. A partir daí, foram discutidos, sob vários enfoques, os antecedentes, os primórdios, a disseminação e a decadência do pensamento positivista no Brasil. Em seguida, estudou-se a idéia que Comte tinha da Matemática, utilizando-se de suas obras sobre o assunto. Vale ressaltar que o enfoque em uma concepção mais ampla da Educação Matemática exigiu a análise de um número maior de suas obras que as utilizadas usualmente pelos estudiosos do tema, pois normalmente são deixados de lado os seus Escritos da Juventude, o Sistema de Política Positiva (1851-1854) e a Síntese Subjetiva (1856). Finalmente, chega-se à visão que se pode extrair do pensamento desse filósofo sobre Educação e Educação Matemática. A principal contribuição que este trabalho pretende dar à sua área de pesquisa é fornecer subsídios ao estudo de uma época importante de nossa história, de forma a propiciar uma visão cada vez mais refinada aos estudiosos da História da Educação Matemática do Brasil. Em última análise, a pretensão desta pesquisa é, por meio de uma compreensão melhor do passado, permitir que se olhe para a época atual com mais senso crítico e embasamento teórico. / [fr] Il est généralement accepté que le Positivisme, système philosophique développé par Augute Comte, a eu une influence significative sur l´incorporation des mathématiques dans les institutions d´enseignement supérieur brésiliennes, au XIXème siècle, et aussi dans les établissements d´enseignement sécondaire de notre pays. À partir de ce constat, le bût de ce travail est essayer de comprendre la conception des Éducation Mathématiques du phylosophe de Montpellier. Pour y arriver, nous partons d´une conception bien globale de l´Éducation Mathématique, parce que l´Éducation nous remet à une conception la plus complete possible de l´homme et de la société. Il a donc été nécessaire, de commencer le travail par une étude générale sur le positivisme, pour qu´on puisse comprendre ses caractéristiques particulières. Ensuite, nous avons discuté, de plusieurs points de vue, les antécédents, le commencent, la dissémination et la décadence de la pensée positiviste au Brésil. Après ça, nous avons étudié la conception des mathématiques de Comte, en enployant ses écrits. Nous remaquons que notre acceptation d´une signification plus étendue de ce qu´est l´Éducation Mathématique a exigé l´analyse d´une bonne partie de ses écrits, plus vaste que celle faite par les chercheurs de ce sujet, qui généralement laissent de côté ses Écrits de Jeunesse (1816-1828), le Système de Politique Positive (1851-1854) et la Synthèse Subjective (1856). Nous arrivons ainsi à ce qu´on peut extraire de la pensée de ce phylosophe sur l´Éducation et l´Éducation Mathématique. La principale contribution de ce travail est d´essayer de fournir des éléments pour l´étude d´une période très importante de nôtre histoire et donc permettre un point de vue plus profond a ceux qui font des recherches sur l´histoire de l´éducation mathématique au Brésil. En peu de mots, la compréhension plus approfondie du passé permet qu´on regarde le présent avec plus de sens critique et de ressources théoriques.

From both theoretical and applied perspectives, first passage<br />time problems for random processes are challenging and of great<br />interest. In this thesis, our contribution consists on providing<br />explicit or quasi-explicit solutions for these problems in two<br />different settings.<br /><br />In the first one, we deal with problems related to the<br />distribution of the first passage time (FPT) of a Brownian motion<br />over a continuous curve. We provide several representations for<br />the density of the FPT of a fixed level by an Ornstein-Uhlenbeck<br />process. This problem is known to be closely connected to the one<br />of the FPT of a Brownian motion over the square root boundary.<br />Then, we compute the joint Laplace transform of the $L^1$ and<br />$L^2$ norms of the $3$-dimensional Bessel bridges. This result is<br />used to illustrate a relationship which we establish between the<br />laws of the FPT of a Brownian motion over a twice continuously<br />differentiable curve and the quadratic and linear ones. Finally,<br />we introduce a transformation which maps a continuous function<br />into a family of continuous functions and we establish its<br />analytical and algebraic properties. We deduce a simple and<br />explicit relationship between the densities of the FPT over each<br />element of this family by a selfsimilar diffusion.<br /><br /> In the second setting, we are concerned with the study of<br />exit problems associated to Generalized Ornstein-Uhlenbeck<br />processes. These are constructed from the classical<br />Ornstein-Uhlenbeck process by simply replacing the driving<br />Brownian motion by a Lévy process. They are diffusions with<br />possible jumps. We consider two cases: The spectrally negative<br />case, that is when the process has only downward jumps and the<br />case when the Lévy process is a compound Poisson process with<br />exponentially distributed jumps. We derive an expression, in terms<br />of new special functions, for the joint Laplace transform of the<br />FPT of a fixed level and the primitives of theses processes taken<br />at this stopping time. This result allows to compute the Laplace<br />transform of the price of a European call option on the maximum on<br />the yield in the generalized Vasicek model. Finally, we study the<br />resolvent density of these processes when the Lévy process is<br />$\alpha$-stable ($1 < \alpha \leq 2$). In particular, we<br />construct their $q$-scale function which generalizes the<br />Mittag-Leffler function.

Ce travail a été motive par la volonté d'obtenir rapidement des modèles fidèles du corps humain. Nous avons créé et implémenté un ensemble de méthodes permettant de générer des maillages éléments finis en se basant sur une imagerie sériée (coupes anatomiques, scanner, irm). La génération de maillages a été décomposée en trois grandes parties : extraction de contours, reconstruction 3d, maillage surfacique ou volumique. Les méthodes de détection de contours ont été choisies afin d'être applicables sur tout type d'imagerie sériée dans le but d'être d'un emploi le plus large possible. Les méthodes de reconstruction 3d et maillage sont originales et basées sur une décomposition octaédrique de l'espace. Elles génèrent directement des éléments quads et hexas. La validation de la chaîne de traitement et des modèles obtenus a été effectuée sur le segment céphalique. Divers autres segments ont aussi été abordés même si leur étude n'est ici aborde qu'en guise d'illustration.

NOUS NOUS PROPOSONS D'ÉTUDIER LES RAISONS POUR LESQUELS LES ENSEIGNANTS ONT DES DIFFICULTÉS POUR INTÉGRER CABRI DANS LEUR PRATIQUE, COMME L'ON RÉVÉLÉ DIVERS ÉTUDES, AFIN D'AMÉLIORER LES COURS DE FORMATION. NOUS UTILISONS UN CADRE THÉORIQUE TRIPLE, AVEC LA THÉORIE ANTHROPOLOGIQUE DU DIDACTIQUE DE CHEVALLARD, L'APPROCHE INSTRUMENTALE DE RABARDEL, ET LA THÉORIE DES SITUATIONS DE BROUSSEAU. NOUS AVONS MIS EN OEUVRE UNE INGÉNIERIE DE FORMATION D'UNE ANNÉE, QUI COMPRENAIT UN COURS INTENSIF DE RÉSOLUTION DE PROBLÈMES DE GÉOMÉTRIE AVEC CABRI, UNE PÉRIODE DE PRATIQUE ACCOMPAGNÉE, UN COURS INTENSIF D'UTILISATION DE CABRI POUR L'ENSEIGNEMENT ET UN PÉRIODE DE PRATIQUE ACCOMPAGNÉ. NOUS AVONS MONTRÉ QUE LES NOUVEAUX OBJETS OSTENSIFS DE CABRI REQUIÈRENT UNE RECONSTRUCTION PRAXÉOLOGIQUE QUI PRENNE EN COMPTE LE DYNAMISME ET LA COMPLEXITÉ DES RELATIONS ENTRE OBJETS, ET QUE MALGRÉ UNE BONNE ASSIMILATION D'UNE PRAXÉOLOGIE MATHÉMATIQUE AVEC CABRI, LES ENSEIGNANTS ONT DES DIFFICULTÉS À ASSIMILER UNE PRAXÉOLOGIE DIDACTIQUE CENTRÉ SUR LA VALIDATION.

LES PRIMITIVES GEOMETRIQUES USUELLES EN TRAITEMENT D'IMAGE TRIDIMENSIONNEL (POINTS, POINTS ORIENTES, REPERES) FORMENT UNE VARIETE QUI N'EST GENERALEMENT PAS UN ESPACE VECTORIEL, SUR LEQUEL AGIT UN GROUPE DE TRANSFORMATION QUI MODELISE LES DIFFERENTES PRISES DE VUE POSSIBLES DE L'IMAGE. LEUR MESURE EST, DE PLUS, INTRINSEQUEMENT INCERTAINE A CAUSE DE L'ACCUMULATION DES ERREURS ET DES IMPRECISIONS AU COURS DE LA CHAINE DE TRAITEMENT. LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE GENERALISER A CES PRIMITIVES LES NOTIONS DE STATISTIQUES USUELLES AINSI QUE LES ALGORITHMES DE RECONNAISSANCE ET DE RECALAGE UTILISANT NORMALEMENT LES POINTS. LA PREMIERE PARTIE DE LA THESE EST CONSACREE AU DEVELOPPEMENT D'OUTILS MATHEMATIQUES POUR ABORDER CES PROBLEMES. NOUS MONTRONS TOUT D'ABORD QUE L'ON NE PEUT PAS CONSIDERER CES PRIMITIVES COMME DE SIMPLES VECTEURS, PUIS, SUR DES BASES DE GEOMETRIE RIEMANNIENNE, NOUS DEVELOPPONS UNE NOTION DE MOYENNE COHERENTE, PUIS DE MATRICE DE COVARIANCE. NOUS GENERALISONS ALORS D'AUTRES OPERATIONS STATISTIQUES, TELLES QUE LA DISTANCE DE MAHALANOBIS ET LE TEST DU CHI 2. ENFIN, NOUS MONTRONS COMMENT CETTE THEORIE PEUT ETRE APPLIQUEE ET IMPLANTEE EN MACHINE DANS UNE STRUCTURE ORIENTEE OBJET GENERIQUE. DANS LA SECONDE PARTIE DE LA THESE, NOUS DEVELOPPONS LES CALCULS RELATIFS A CE FORMALISME POUR LES ROTATIONS ET LES TRANSFORMATIONS RIGIDES AGISSANT SUR DIFFERENTS TYPES DE REPERES. APRES ANALYSE DES ALGORITHMES CLASSIQUES SUR LES POINTS, NOUS DEVELOPPONS DES ALGORITHMES DE RECALAGE GENERIQUES BASES SUR LES PRIMITIVES, ET NOUS PROPOSONS EN PARTICULIER DES METHODES POUR ESTIMER L'INCERTITUDE SUR LE RECALAGE OBTENU. NOUS EXPOSONS PARALLELEMENT UNE METHODE DE VALIDATION STATISTIQUE POUR CONFIRMER LA PRECISION DE CETTE ANALYSE, QUI MONTRE QU'UN RECALAGE D'UNE PRECISION BIEN INFERIEURE A LA TAILLE DU VOXEL PEUT ETRE OBTENUE DANS LE CAS DES IMAGES MEDICALES 3D. UN DEUXIEME VOLET DE L'ANALYSE STATISTIQUE CONCERNE LA ROBUSTESSE DES ALGORITHMES DE RECONNAISSANCE. LE CHAMP APPLICATIF QUE NOUS CONSIDERONS VA DU RECALAGE D'IMAGES MEDICALES TRIDIMENSIONNELLES A LA RECONNAISSANCE DE SOUS-STRUCTURES (3D) DANS LES PROTEINES ET SOULIGNE LA VALIDITE DE L'APPROCHE GENERIQUE ORIENTEE PRIMITIVE QUE NOUS AVONS CHOISIE POUR LE TRAITEMENT HAUT NIVEAU DE DONNEES GEOMETRIQUES.

[pt] Estruturas metálicas de arquibancadas reutilizáveis ou temporárias são utilizadas em grandes eventos públicos, sendo compostas por barras e conectores, com montagem realizada in loco. O elevado nível de cargas rítmicas aplicadas a tais estruturas e sua característica de múltipla reutilização, a difere de estruturas comuns da Engenharia Civil, exigindo que elas sejam projetadas de modo a evitar o efeito de ressonância dinâmica. Isso significa que, ao otimizar tais estruturas, deve-se considerar a restrição relativa às freqüências naturais que devem estar fora da faixa das freqüências solicitantes. Além disso, é necessário que a estrutura responda adequadamente às cargas estáticas. Disto resulta que eventuais melhorias no seu desempenho estático e dinâmico trarão benefícios diretos ao projeto. A idéia deste trabalho é propor a otimização do projeto estático e dinâmico de arquibancadas reutilizáveis, utilizando-se modelagem e análise numérica de estruturas reais pelo Método dos Elementos Finitos (ANSYS 5.4/5.5 - APDL), e otimização por método de programação matemática. Pretende-se atingir o dimensionamento ótimo dos elementos componentes da estrutura, sob carga estática, baseado nos parâmetros peso e tensão, além de verificar o nível de segurança contra colapso quando sujeitas a solicitações rítmicas intensas, propondo critérios para a correta disposição do contraventamento, observando as variações nas freqüências naturais e modos de vibração. A otimização dessas estruturas de grande aplicação comercial trará benefício imediato à população. / [fr] Les structures métalliques qui sont utilisés en gradins réutilisables ou temporaires pour les grands événements publics sont composés par barres et connecteurs. Le haut niveau de charges dynamiques que ces structures sont sujets et as caractéristique d être réutilisables, la rend différent des autres structures de l ingénieur civil. Alors, elles doivent être donné évitant l effect de résonance dynamique. Cet-à-dire, lorsque nous optimisons ces structures, nous devrions considérer la restriction relative aux fréquences naturelles qui devraient être dehors de la bande des fréquences sollicitant. En plus, c est nécessaire qu elle réponde convenablement aux charges statiques. Alors, quelconque amélioration en son suppléant statique et dynamique apportera des avantages directs au projet. L idée de ce travail est proposer l optimisation du projet statique et dynamique de gradins réutilisabless en utilisant modélisation et analyse numérique de structures par la méthode des éléments finis (ANSYS 5.4/5.5-APDL) et optimisation par la méthode de programmation mathématique. Le projet optimum des éléments de la structure, sujet à charge statique, est basé sur les suivant paramètres : Poids et tension. En plus, il faut vérifier le niveau de sécurité contre la ruine lorsqu elles sont sujet à charges dynamiques intenses, en proposant des critères pour la correcte disposition du fortifier, en observant les variations dans les fréquences naturelles et façons de vibration. L optimisation de ces structures des beaucoup d applications apportera d avntage immédiat à la population.