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Zoom métierssurlesLes métiers desMATHÉMATIQUESMATH CV.indd 0130/11/06 13:30:06
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Les mathématiquessont partout !Omniprésentes dans l’industrie – aérospatiale,imagerie, cryptographie , ou dans les services– banques, assurances , les mathématiquesapparaissent aussi dans de nombreux autressecteurs : sondages, gestion des risques,protection des données Elles interviennentdans notre vie quotidienne – télécommunications, transports, médecine, météorologie,musique et contribuent à la résolution deproblématiques actuelles : énergie, santé,environnement, climatologie, développementdurable VOYAGE AU CŒURD’UNE FRACTALEAu service des grands défis d’aujourd’huiet de demain, des femmes et des hommestémoignent : de la variété des métiers accessiblesdès bac 2 ; de la qualité de leurs formations reconnueset recherchées ; de carrières passionnantes.(réalisé avec le logiciel XaoS)la Société de mathématiquesappliquées et industrielles (SMAI),la Société française de statistiques(SFdS), femmes et mathématiques.Coordinatrice : Brigitte Lucquin, LaboratoireJacques-Louis Lions, Université Pierre etMarie Curie, Paris.Ministère de l’Éducation nationale,de l’Enseignement supérieuret de la RechercheOffice national d’information surDirecteur de la publication : Hervé deles enseignements et les professionsMonts de Savasse12 mail Barthélemy ThimonnierLognes 77437 Marne-la-Vallée Cedex 2 Directeur adjoint : Benoit BouyxPublication de l’ONISEP réalisée à lademande et avec la collaboration des4 associations suivantes : la Sociétémathématique de France (SMF),MATH 001 032.indd 1Directrice des éditions : Pascale GélébartCoordinatrice éditoriale : Annick GhysRédaction : Françoise MartinDirectrice de la fabrication : MarieChristine JugeauConception maquette : JFDCommunicationPhotogravure-flashage : SCEIPhotos : p. 4 : J.-L. Franco ; p. 8, 24, 25 :Philippe Graffion ; p. 9, 10, 13 à 16, 19 à 23,27 : Brigitte Gilles de la Londe.Le kiosque : MathsCopyright : janvier 2007Code de diffusion ONISEP : 900695ISSN : 1772-2063ISBN : 978-2-273-00695-8Imprimé en Italie par MozzonDépôt légal : janvier 2007Reproduction, même partielle,interdite sans accord préalableDirecteur du département : Philippe Gille de l’ONISEP et des 4 associationsONISEP VPC, 12 mail Barthélemy Thimonnier, (SMF, SMAI, SFdS, femmes etLognes, 77437 Marne-la-Vallée Cedex 2mathématiques)Internet : http://www.onisep.frRelations clients : 01 64 80 35 00Plan de classement ONISEP : STI 53 70 00DIFFUSION, COMMERCIALISATION, MARKETING30/11/06 9:59:59
À quoi serventles mathématiques : Fournir aux autres sciencesun langage efficace et des outilsU Jouer un rôle essentieldans le développementdes technologies quitransforment le quotidientilisées dès l’Antiquité pour mesurerla Terre, les mathématiques ont vitefourni à la physique un langage efficace etdes outils incontournables. Elles font maintenant partie du paysage dans beaucoupd’autres champs scientifiques : l’informatique fondamentale, les sciences humaines etsociales, la biologie, la médecine, la chimie Elles permettent de construire des modèles, de vérifier que ceux-ci ont des propriétés compatibles avec l’expérience, et de lessimuler sur des ordinateurs plus ou moinsgéants. Savez-vous qu’il est souvent difficile de se passer d’équations et de calculs ?En mécanique comme en finance, on dérive,on intègre, on résout des équations, oncherche des solutions approchées facilement calculables, .Nombreux sont les domaines des industries etdes services où interviennent les mathématiques : la météo (prévisions météorologiques etclimatiques), la téléphonie mobile (allocation desfréquences, gestion des appels), l’internet (conception des protocoles de communication, prévisionsde l’évolution des réseaux), les transports (calculsd’aérodynamisme, planification des déplacements,optimisation des opérations de maintenance, amélioration du confort), le génie civil (conception deponts, de murs antibruit), la production d’énergie(optimisation de la distribution d’électricité, prévisiond’incidents nucléaires), l’électronique grand public(codes correcteurs d’erreurs pour la lecture de CD,possibilité du 3G sur le téléphone), la finance (fixationdu prix des options financières, évaluation du risquecrédit), l’imagerie médicale 2Au quotidien :téléphone portable,lecteur MP3,photo numérique,effets spéciaux,jeux vidéo,carte bancaire,carte vitale Les métiers des mathématiquesMATH 001 032.indd 230/11/06 10:00:03
Défier les grandes problématiquesd’aujourd’hui et de demain PHOTO : NASAModélisationdu fémur permettantà un chirurgiende mettre en placeune prothèsede la hanche.La recherche en mathématiques est au centre d’enjeux forts et passionnants : trouverde nouveaux outils et concepts pour aider à la résolution de problèmes liés à l’environnement, au développement durable, à l’énergie, à la climatologie.On constate une demande de plus en plus pressante de la société en termes de préventionet de gestion des risques, en particulier en météorologie. D’où la nécessité de développerdes outils pour obtenir des prévisions fiables à court et moyen termes afin d’anticiper avecprécision les événements extrêmes (cyclones, tremblements de terre, tsunamis.).Les mathématiciens sont également sollicités par les médecins pour l’optimisation dutraitement de maladies graves ou de gestes opératoires, les généticiens pour le séquençage du génome Cyclone tropicalde catégorie 4sur la côteaustralienneen mars 2004.« La génétique est la science de la transmission des caractères héréditaires. Elle est néehistoriquement de la comparaison entre des résultats expérimentaux et une hypothèse mathématiquesimple concernant les mécanismes gouvernant l’aspect de pois à fleur, et son hérédité.Aujourd’hui encore, c’est l’analyse “mathématique” de la fréquence de transmission d’un trait, unemaladie par exemple, qui conduit à en comprendre les déterminants génétiques.»Axel Kahn, généticien Développer la rigueur et le raisonnement,mais aussi l’intuition, l’imagination, voire le rêve !LL’un des pluscélèbres nuagesinterstellairessombres :la nébuleuse dela tête de cheval,observée autéléscope.Les métiers des mathématiquesMATH 001 032.indd 3 PHOTO : CNRSa faculté de s’abstraire des cas particuliers permet auxmathématiciens de proposer des scénarios d’anticipation.Les mathématiques ont par exemple permis de modéliser l’impactde l’effet de serre sur le réchauffement de la planète.La simulation numérique est actuellement capable de prendre encompte, en temps réel, des phénomènes complexes permettantainsi de créer des scènes d’animation au cinéma ou des jeux vidéoen réseau. De même dans le monde de la musique, la reproduction du timbre des instruments classiques est maintenant rendue possible grâce à lamodélisation par des équations mathématiques.Réfléchir, raisonner, calculer, faire des hypothèses et les analyser rigoureusement, telles sont lesqualités développées grâce à la formation mathématique, qualités particulièrement appréciéesdans le monde du travail.Au-delà de ces qualités particulières, le mathématicien, comme tout autre professionnel, travaille enéquipe, dialogue avec les autres, communique sesrésultats, s’informe 330/11/06 10:00:08
Les mathématiques,pour quels métiers ? Discrètes mais partout !Les secteurs où on les attend.Plus de la moitié des diplômés de mathématiques sont dans la fonction publique. Parmiceux-ci, trois sur quatre sont enseignants ; les autres ont choisi la recherche ou ontintégré l’administration à des postes divers.Savez-vous que les mathématiciens ont aussi investi l’industrie et les services ? Onestime que les différents types d’emplois qu’ils occupent sont passés d’une centaine àdeux mille en vingt ans. Sont en particulier concernés les secteurs banques-financeassurances, météorologie et espace, transports, médecine et pharmacie.Les secteurs où elles s’invitent.Dès qu’il s’agit de protection des données (sécurité-cryptographie), de fiabilité-qualité,de transmission d’informations, d’aide à la décision, on fait appel à des mathématiciens.On en rencontre aussi dans des secteurs aussi divers que la communication, les arts, pourdes enquêtes policières, ou dans le sport (optimisation des performances des sportifs dehaut niveau).« Pendant des siècles, l’astronomie a été principalement consacrée à l’étude des positions desastres dans le ciel, ou mécanique céleste, basée exclusivement sur les mathématiques.L’astrophysique du XXIe siècle continue à utiliser les mathématiques, par exemple pour le calculdes trajectoires des sondes envoyées pour explorer le système solaire, ou pour le traitement desimages du ciel obtenues par les télescopes et satellites. » Florence Durret, astrophysicienneSpécialistes de la compression des données, de la modélisation etde la simulation numérique, de l’optimisation, de la reconstructiond’images les mathématiciens sont partout sollicités. Des emploisà forte valeurajoutéeLEn partant uniquement de l’information contenue dans les bords des carrés de l’image de gauche,on reconstruit l’image de droite par des techniques modernes de calcul des variations.Ces mêmes techniques ont des applications dans des domaines aussi variés que la retouche de photosnumériques, la restauration de vieux films ou la compression d’images.4’enseignement et la recherchesont et resteront créateurs denombreux emplois. Informatique etR&D (Recherche et Développement)sont les secteurs actuellement porteurs pour les mathématiciens ausein des entreprises industrielles etdes services.Les industries de haute technologieleur offrent aussi des postes attractifs : ce sont l’aéronautique, la recherche pétrolière, l’énergie, la chimie Les métiers des mathématiquesMATH 001 032.indd 430/11/06 10:00:13
Des opportunitésà saisir dansles prochainesannéesDes recrutements importants liés à de nombreux départs à la retraite sont prévus, enparticulier dans l’enseignement, mais aussi parmiles ingénieurs.La montée en puissance des besoins en mathématiciens dansles secteurs de l’industrie et des services devrait continuer :95 % des étudiants de niveau bac 5 trouvent un emploi lapremière année après des études de mathématiques ; cepourcentage n’est que de 80 % pour ceux issus d’autresformations universitaires.Le secteur privé et le secteur public offrent aux mathématiciens des perspectives de carrières et des salaires intéressants.Souvent situés à bac 4 et plus, certains emplois sontcependant accessibles dès bac 2 (comme géomètre-topographe avec un BTS) : l’étudiante oul’étudiant en mathématiques a donc denombreuses perspectives d’emplois,de bac 2 à bac 8.Courant électriqueà la surfaced’un avioncréé parune onde radar.Il n’est pas surprenant de constater dans les pages qui suivent que la statistique est une discipline bien ancrée dans le mondedu travail et dans la société. Les sondages dont nous sommes témoins en sont une preuve quotidienne. Cependant, il ne faudraitpas limiter l’impact des mathématiques à cette seule spécialité. La modélisation par des équations, certains résultats de lathéorie des nombres, sont par exemple des outils indispensables à la conception et au design de voitures ou d’avions, ou à lacryptographie, pour la transmission fiable des données.Ce ne sont là que quelques applications des concepts mathématiques dans la vie de tous les jours ; certains portraits s’en fontl’écho, mais d’autres utilisations restent encore à découvrir !SOMMAIRELES MATHÉMATIQUES :LES SECTEURS OÙ ON LES ATTEND .6ENSEIGNEMENT- Professeure .FIABILITÉ-QUALITÉ7MÉDICAL ET PHARMACEUTIQUE- Technicienne supérieure dans un établissement de santé .- Économétricien dans un laboratoire pharmaceutique .89BANQUES, FINANCE, ASSURANCES- Responsable d’une cellule de data-mining .- Responsable d’un service de résultats .- Responsable des produits structurés actions .- Actuaire .LES MATHÉMATIQUES :LES SECTEURS OÙ ELLES S’INVITENT . 1810111213- Responsable qualité et sécurité . 19- Ingénieure statisticienne véhicules automobiles . 20- Ingénieure recherche et développement. 21AIDE À LA DÉCISION- Ingénieur recherche risques industriels . 22- Chef de groupe informatique. 23CRYPTOGRAPHIE ET SÉCURITÉ- Chef de projet recherche et développement . 24- Ingénieure cryptologue . 25MÉTÉOROLOGIE ET SPATIALIMAGERIE ET MUSIQUE- Chargé de recherche en météorologie . 14- Astronome . 15- Consultante en imagerie médicale . 26- Chargé de recherche en acoustique musicale . 27TRANSPORTS- Analyste gestionnaire de vols . 16- Analyste clientèle automobile . 17Les formationsLes diplômes. 28Le schéma des études . 31Lexique. 32Les métiers des mathématiquesMATH 001 032.indd 5530/11/06 10:00:20
Les Mathématiques :LES SECTEURSOÙ ON LES ATTENDEn dehors du domaine de l’enseignement, l’industrie et lesservices offrent aux mathématiciens un éventail ouvertde métiers dans de nombreux secteurs d’activité tels quela médecine et la pharmacie, les banques, la finance et lesassurances, la météorologie et l’espace, le transport.6Les métiers des mathématiquesMATH 001 032.indd 630/11/06 10:00:23
Fiche métierLES SECTEURS OÙ ON LES ATTENDEnseignementMARYLISE, 39 ANSProfesseure de mathématiquesen collège à LimogesL’enseignement des mathématiques est considéré comme difficile.Au collège l’enjeu est de taille car il faut introduire les notions fondamentales et éveiller la curiosité des jeunes élèves au raisonnementlogique.Parcours« Depuis la terminale, j’ai toujours su que je voulais êtreprofesseure de mathématiques. Après un bac scientifique, spécialité mathématiques, j’ai effectué mes études àl’université pendant quatre ans ; j’ai obtenu une maîtrised’ingénierie mathématique. J’avais des facilités danscette matière et on aime généralement ce que l’on arriveà faire naturellement.Après un premier échec au CAPES (Certificat d’aptitude auprofessorat de l’enseignement du second degré), j’ai suiviune préparation qui m’a permis d’être admissible à l’oral.Cependant, pour assurer mon avenir en cas de nouveléchec, et avant les résultats définitifs, j’ai cherché unposte de statisticienne dans une banque.À la suite d’un entretien, la banque m’a proposé un posteintéressant au niveau de la rémunération. Mais après monsuccès au CAPES, sans hésitation, j’ai choisi l’enseignement, malgré les différences de salaires. »“J’assure mon enseignement sur la base dedix-huit heures par semaine. À cetemps passé avec les élèves, il fautajouter les réunions avec les autresprofesseurs, les contacts avec lesparents d’élèves, la préparationdes cours, la correction des copies,la participation aux examens Deplus au collège, on apprend auxélèves à utiliser un mode de pensée et un outil. Il faut leur donnerle goût d’une discipline et le fairede manière à ce qu’ils aient unevision positive des mathématiques ;il faut lutter contre le préjugé quilaisserait croire que l’aptitude auxmathématiques est génétique !Je suis toujours confrontée à laquestion : « A quoi servent lesmathématiques ? ». Ma réponsen’est pas simple et pas toujourscomprise. Je réponds que lesmathématiques participent à l’apprentissage du raisonnement, àl’acquisition de connaissances utiles, mais actuellement les mathématiques sont perçues comme unediscipline secondaire permettantde résoudre des exercices ! Malgréles difficultés, mon plaisir consisteà faire comprendre les mathématiques en partant d’exercices tirésde la réalité quotidienne. Ainsi aumoment de l’introduction de l’euroj’en ai profité pour leur apprendreà traiter des fonctions ; de mêmej’essaie de montrer commentl’arithmétique conduit à la cryptographie et à la sécurité des cartesbancaires.Ce que j’aime dans cette discipline c’est son côté “carré”. Lesmathématiques paraissent indépendantes des émotions, peutêtre à l’opposé du français : uncommentaire de texte peut comporter une grande part d’affectif.En début de carrière, il est assezdifficile de trouver la bonne réaction face aux interrogations desélèves. Si l’activité mathématiquesemble éloignée des réactionsémotionnelles, l’enseignementdes mathématiques est fortementlié aux relations entre l’enseignantet les élèves. Ma première annéedans la carrière a été particulièrement éprouvante physiquementet psychologiquement, mais avecle temps j’ai appris à ne pas prendre les élèves de front, à fixer desconventions et à les faire respecter.Mais ces remarques valent danstoutes les matières : un enseignantest aussi un éducateur ! » QUELS DIPLÔMES ?Bac 4, licence puis CAPES demathématiques ou Bac 5 avec uneannée de master suivie de l’agrégationde mathématiquesLes métiers des mathématiquesMATH 001 032.indd 7730/11/06 10:00:33
Fiche métierLES SECTEURS OÙ ON LES ATTENDMédical et pharmaceutiqueMYRIAM, 27 ANSTechnicienne supérieureen statistiques dans un établissement de santé en BretagneParcoursEn établissement de santé, le statisticienapporte ses compétences en traitementde l’information auprès des personnelstechniques et de santé. Son objectif :fournir des outils d’aide à la réflexionpuis à la décision en vue d’une meilleurequalité des soins.“ BiostatisticienPersonne qui utilise lestechniques statistiquespour rendre compte dephénomènes biologiques ; en particulier, pourconnaître l’efficacité d’unmédicament, prévoir ledéveloppement d’uneépidémie, préciser leslois de l’hérédité, etc.8Pour les directions fonctionnelles – ressourceshumaines, services gestionnaires et administratifs, je réalisedes tableaux de bord concernantl’activité du centre hospitalier(mesure de l’activité des servicesde médecine avec des indicateurstels que durée moyenne de séjourou taux d’occupation des lits) et jeréponds à des demandes ponctuelles concernant une problématiqueparticulière (suivi de l’activité d’unnouveau service). À la demandedes équipes soignantes, je recherche des indicateurs dans le système d’information dont disposel’hôpital afin de répondre à leursquestions.Après avoir collecté et analyséles données, je les présente sousforme de tableaux ou de graphiques. Ceux-ci permettent, parexemple, de justifier des besoins en« En terminale, j’ai choisi de poursuivre des études supérieures en DUT STID. J’aieffectué mon stage de deuxième année dans le secteur de la recherche médicale,au sein de l’INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale) àParis. Titulaire de mon diplôme, j’ai travaillé dans un établissement de santé pendant un an et demi. Puis, je suis partie en Angleterre où j’ai préparé un diplôme delangues étrangères tout en travaillant dans une société de statistiques au servicede laboratoires pharmaceutiques. J’écrivais des programmes informatiques pourréaliser des tableaux de bord permettant aux biostatisticiens d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments. Par la suite, j’ai repris mes études en préparantune licence en marketing. Après un stage dans l’industrie agroalimentaire, j’ai étéembauchée par un établissement de santé. En termes d’objectifs, mon travail n’arien à voir avec le marketing ; en revanche, je me sers des mêmes connaissances,en particulier des statistiques pour l’aide à la
(optimisation de la distribution d’électricité, prévision d’incidents nucléaires), l’électronique grand public (codes correcteurs d’erreurs pour la lecture de CD, possibilité du 3G sur le téléphone), la finance (fixation du prix des options financières, évaluation du
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