Soutenance de thèse de GAMBAUDO Juliette


Titre de thèse

Dynamiques de piétons pour des réseaux temporels de contacts

Pedestrian dynamics for temporal networks of contacts

Date

11 septembre 2026 à 14h00

Adresse

Centre de Physique Théorique Campus de Luminy, Case 907 163 Avenue de Luminy 13288, Marseille, Amphi 5

Ecole doctorale

Physique et Sciences de la Matière

Specialité

PHYSIQUE & SCIENCES DE LA MATIERE - Spécialité : PHYSIQUE THEORIQUE ET MATHEMATIQUE

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots clés

Réseaux temporels,Interactions face-à-face,Schémas d'interactions,Dynamique de piétons,Marche aléatoire,Systèmes complexes

Keywords

Temporal networks,Face-to-face interactions,Interaction patterns,Pedestrian dynamics,Random walk,Complex systems

Jury

Jury de thèse
Qualité Nom Etablissement
Maître de conférences M. GÉNOIS Mathieu CPT, Aix-Marseille Université
Professeure Mme ARCAUTE Elsa Centre for Advanced Spatial Analysis, University College London
Professeur M. SARAMäKI Jari Department of Computer Science, Aalto University,Finlande
Directeur de recherche M. SIRE Clément Laboratoire de Physique Théorique, CNRS, Toulouse
Postdoctoral Researcher M. DALL'AMICO Lorenzo Institute for Scientific Interchange Foundation

Résumé de la thèse

De nombreux réseaux empiriques d'interactions face à face ont été recueilli dans un large spectre de contextes tels que des conférences, des écoles ou des entreprises. Ces jeux de données ayant déjà démontré leur utilité, notamment en épidémiologie, ils restent sous-exploités lorsqu'il s'agit de les relier à des interprétations sociologiques. En effet, les interactions face à face révèlent des schémas récurrents, tels que des distributions de contacts en loi large, ce qui laisse entrevoir l'existence éventuelle de mécanismes sous-jacents communs. Ce travail de thèse cherche à mettre en lumière ces mécanismes. Pour cela, nous présentons une classe de modèles originale pour générer des réseaux temporels, créée pour reproduire certaines caractéristiques clés issues de données empiriques. Une hypothèse est que ces interactions peuvent être influencées par des contraintes spatiales et que les comportements complexes observés pourraient en découler. Contrairement aux approches usuelles en science des réseaux, nos modèles incorporent le rôle crucial des contraintes spatiales dans la formation de schémas d'interactions. Pour ce faire, nous étudions des marcheurs évoluant dans un espace à deux dimensions selon des dynamiques piétonnes simples, telles que la marche aléatoire, et nous en extrayons le réseau temporel d'interactions, qui peut être comparé aux réseaux empiriques de contacts. Au cours de cette thèse, nous nous penchons sur les schémas de contact générés par les piétons selon des modèles minimaux, tels que la marche aléatoire, et nous examinons la nécessité de mécanismes courants dans les modèles de réseau, tels que les processus de renforcement ou de mémoire. Nous pensons que cette approche novatrice de la génération de réseaux offre un cadre permettant de relier les observations sur les réseaux temporels à des interprétations sociologiques.


Thesis resume

Many empirical face-to-face contact networks have been collected across a wide diversity of contexts, such as conferences, workplaces or schools. Although these datasets have already demonstrated their utility in several fields like epidemiology, they remain underused when it comes to connect them to sociological interpretations. Indeed, face-to-face interactions reveal recurring patterns, such as broad contact distributions, suggesting the possibility of shared underlying mechanisms. Our research seeks to bridge this gap by unveiling these mechanisms. To this end, we present an original modeling framework for generating temporal networks, designed to reproduce some key observables from empirical data. A common intuition is that face-to-face interactions may be influenced by spatial constraints, and that the observed complex behaviors could arise from them. Unlike conventional network-based approaches, our models incorporate the critical role of spatial constraints in shaping interaction patterns. To do this, we study walkers evolving in a two-dimensional space following simple pedestrian dynamics, such as the random walk, and extract from it the temporal network of interactions that can be compared against empirical time-varying networks of contact. In this thesis, we delve into the contact patterns generated by the walkers, and investigate the necessity of common mechanisms in network models, such as reinforcement or memory processes. We believe that this novel approach to network generation offers a framework to link observations on temporal networks to sociological interpretations.