Un prix de l’IEEE pour Stéphane Mallat, père de la théorie des ondelettes

Stéphane Mallat, père de la théorie des ondelettes

Internet et l’image numérique ont fait émerger un problème de stockage et de transmission de l’information. Stéphane Mallat, professeur au Collège de France sur la chaire data sciences, membre du Département d’informatique de l’ENS (DI ENS – CNRS/ENS – PSL/Inria) a établi la théorie mathématique de l’analyse multirésolution qui permet de construire les bases d’ondelettes, en collaboration avec Yves Meyer, professeur émérite à l'ENS Paris-Saclay, membre du Centre Borelli. Il a développé un algorithme permettant de calculer efficacement la transformée en ondelettes de signaux et d'images.

Les ondelettes mesurent les variations d’une image à toutes les échelles de longueur. Elles permettent ainsi d’obtenir une représentation parcimonieuse, qui élimine la redondance des pixels de l’image. Il s’avère qu’elles représentent un bon modèle des réponses neuronales des régions du cerveau dédiées à la vision et à l’audition, mais aussi de l’organisation hiérarchique des interactions entre les objets d’étude en physique, depuis l’échelle quantique des particules élémentaires jusqu’aux échelles cosmologiques de l’univers.

Les travaux de Stéphane Mallat et ses collaborateurs ont mis en évidence une correspondance forte entre décomposition en ondelettes et structuration hiérarchique des réseaux de neurones (voir illustration ci-dessous). Ses résultats récents montrent que c’est le même principe de séparation d’échelles par ondelettes qui est au cœur de la théorie physique du groupe de renormalisation, permettant aux réseaux de neurones d’apprendre les propriétés de la physique à différentes échelles.

Stéphane Mallat, précédemment lauréat du Prix Milner 2023 de la Royal Society, reçoit le Prix Fourier 2024 de l’IEEE pour ses travaux sur la théorie et le traitement du signal en ondelettes ainsi que sur la modélisation des réseaux de neurones profonds.

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