Un doctorat vietnamien honoré par l'Académie australienne des sciences

Nguyen Duy Duy, 33 ans, fait partie du top 10 des jeunes scientifiques de 2024 de l'Académie australienne des sciences, après de nombreuses années de recherche sur les écoulements turbulents.

Anh Duy est titulaire d'un doctorat en dynamique des fluides et travaille au sein du programme de sécurité de l'eau de l'Institut national australien de recherche (CSIRO). Ses recherches portent sur le développement de modèles d'écoulement turbulent et la résolution des problèmes liés aux catastrophes naturelles et au changement climatique.

Fin mars, il figurait parmi les dix jeunes scientifiques honorés par le SIEF (Académie australienne des sciences). Ce prix, qui existe depuis près de cent ans, récompense des scientifiques ayant contribué positivement à l'industrie, défendant les intérêts de la communauté et les objectifs nationaux.

« Je suis fier d’être le seul étranger honoré cette année », a déclaré M. Duy.

Grâce à ce prix, il a bénéficié d'une bourse pour participer à la 73e conférence scientifique « Lindau Nobel Laureate Meetings », en Allemagne, début juillet. Ce fut pour lui l'occasion de rencontrer près de 50 lauréats du prix Nobel et 600 jeunes scientifiques du monde entier .

De plus, il a passé avec succès deux phases de sélection pour figurer sur la liste des 14 scientifiques appelés à intervenir lors de la conférence. Sa présentation portait sur l'utilisation des équations physiques fondamentales en dynamique des écoulements, combinant modèles physiques et biologiques pour surveiller et prévoir la qualité de l'eau.

Il prévoit de présenter l'application de l'apprentissage automatique scientifique, une nouvelle méthode d'analyse de données, dans le cadre de cette recherche. Les équations aux dérivées partielles de fonctions non linéaires sont incluses dans la fonction de perte lors de l'apprentissage des données pour les réseaux de neurones artificiels, ce qui permet d'obtenir des résultats de prédiction plus précis et à long terme. Cette méthode peut être appliquée aux zones manquant de données de surveillance, ce qui est utile pour prévoir les ressources en eau et la qualité de l'eau dans les pays en développement comme le Vietnam.

*Duy lors d'une excursion scolaire au lac Hume, en Australie, en mars 2022. Photo : Personnage fourni*

Duy s'intéresse aux mouvements tourbillonnants depuis le collège. Il a découvert par hasard le tableau « La Nuit étoilée » de Van Gogh et s'est demandé pourquoi ces traits tourbillonnants étaient si célèbres.

Il réalisa plus tard la similitude de ces tourbillons avec les écoulements turbulents de fluides, notamment l'eau et l'air. Dès lors, il fut fasciné par l'observation de ce phénomène, comme le mouvement des tourbillons dans les éviers, celui des balles de golf ou les nuages tourbillonnants dans le ciel.

Au lycée, l'élève de mathématiques et d'informatique de l'école spécialisée de Ha Tinh a appris que cet écoulement est appliqué aux modèles de prévision météorologique, notamment pour les orages. Ayant souvent étudié les systèmes fluviaux et les travaux d'irrigation grâce à son grand-père, et vivant dans une région où règnent la sécheresse en été et les orages et les inondations en hiver, il a acquis des connaissances sur les écoulements turbulents.

En 2006, le super typhon Xangsane a touché terre, causant d'importants dégâts dans la région Centre. Entendant le vent hurler, M. Duy a ouvert la porte et regardé de l'autre côté de la rue. Il a vu des arbres desséchés et des eaux troubles tourbillonner, submergeant le paysage. C'étaient toujours les mêmes tourbillons qu'il observait souvent, mais ils n'étaient plus aussi beaux, mais avaient un pouvoir destructeur considérable. Il aurait aimé pouvoir prédire le mouvement des fluides environnementaux et ainsi prévenir les inondations.

« Cette tempête a façonné tout mon parcours de recherche pour les décennies suivantes », a-t-il déclaré.

Après avoir obtenu son diplôme d'études secondaires, Duy a intégré la Faculté d'ingénierie de l'Université des Ressources en Eau et a obtenu une bourse du gouvernement russe pour étudier l'hydrodynamique fondamentale à l'Université polytechnique de Saint-Pétersbourg. Duy a ensuite obtenu son diplôme avec mention et une bourse complète pour un master en sciences de l'environnement et de la Terre à l'Université de Notre Dame, aux États-Unis. Il y a étudié l'instabilité de la dynamique des vagues afin de développer un modèle de prévision des tempêtes.

Souhaitant mener des recherches appliquées adaptées à l'environnement vietnamien, il a poursuivi son doctorat en dynamique des fluides à la Faculté de génie mécanique, mécatronique et aérospatial de l'Université de Sydney, en Australie. Ses recherches portent sur l'effet de la température sur l'écoulement turbulent laminaire.

En 2022, Duy a obtenu son diplôme de l'Université de Sydney avec le prix de la meilleure thèse. Il enseigne actuellement à l'université, parallèlement à ses travaux à l'institut de recherche.

Ayant vécu et étudié dans trois pays, Duy a reconnu que la plus grande difficulté résidait dans l'adaptation à chaque changement d'établissement et d'orientation. Après des décennies de travail, d'études en physique et de développement de modèles hydrauliques, il a compris, lorsqu'il a commencé à travailler dans un institut de recherche, qu'il avait besoin de connaissances beaucoup plus vastes. Par exemple, pour travailler sur la qualité de l'eau, il a dû comprendre les modèles écologiques et biologiques et apprendre à les intégrer à ses modèles. C'était presque comme acquérir des connaissances totalement nouvelles.

« Je dois travailler plus dur, rentrer plus tard à la maison chaque soir et continuer à travailler le week-end », a partagé Duy.

Grâce à cela, Duy a appris à surmonter lui-même des difficultés similaires. Il y a un an, lorsqu'il a dû élargir le projet à un nouvel objectif, passant de l'étude de quelques rivières et lacs dispersés à l'ensemble du bassin hydrographique, voire au vaste delta, il a envisagé d'appliquer l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique. Or, dans ce domaine, les données de surveillance sont très rares. Il a dû apprendre et trouver des solutions.

*Anh Duy et son directeur de thèse le jour où il a obtenu son doctorat à l'Université de Sydney, en 2022. Photo : fournie par le personnage*

Le professeur Nguyen Trung Viet, vice-recteur de l'Université Thuy Loi, est fier de son élève assidu et intelligent. Aujourd'hui collègue, il apprécie les efforts de Duy pour promouvoir la coopération internationale en matière de recherche. Duy a souvent fait appel à des experts australiens pour collaborer avec l'université ou organisé des conférences et des séminaires pour sensibiliser les étudiants à l'environnement.

« J'admire Duy parce qu'il a vécu et travaillé à l'étranger pendant de nombreuses années, mais il regarde toujours en arrière vers le Vietnam », a déclaré le professeur Viet.

Outre ses recherches et son enseignement à l'université, M. Duy enseigne la physique à des lycéens, une activité secondaire depuis 2016. Il utilise souvent des exemples concrets et familiers pour aider les élèves à comprendre le cours. Selon lui, malgré des recherches approfondies, les lois physiques fondamentales restent le fondement le plus important.

Convaincu que plus ses connaissances seraient solides, plus il pourrait les expliquer simplement, il considérait chaque séance comme un test de sa propre compréhension. Un jour, il donna un cours d'astrophysique, mais les élèves ne comprirent pas et continuèrent à poser des questions. Bien qu'il connaisse la réponse, il ne parvint pas à l'expliquer clairement aux élèves de première ; il dut donc lire davantage de livres et systématiser ses connaissances.

Passionné de physique depuis de nombreuses années, Duy admet observer des courants partout. Selon lui, des loisirs comme l'apprentissage des langues étrangères, la pratique d'instruments de musique et la peinture l'aident à transformer sa vie d'un état chaotique (flux turbulent) en un état d'équilibre, tel un écoulement laminaire. Il parle couramment trois langues étrangères : l'anglais, le français et le russe.

Actuellement, il participe à un programme visant à renforcer les capacités des personnes et des entreprises du delta du Mékong en matière de changement climatique, coordonné par l’Association des intellectuels et experts vietnamiens en Australie et l’ambassade d’Australie au Vietnam.

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