Cosmology is about understanding the origin and evolution of the universe and the formation of all structure within it — one of the most challenging intellectual projects undertaken by humanity. To make progress, we need the most powerful mathematical methods available: analytics to guide us through subtle theoretical issues, simulations to compute the detailed quantitative predictions of the theory, and statistical inference to confront these predictions with large cosmological data sets.

The IHP trimester entitled “Analytics, Inference, and Computation in Cosmology,” will be dedicated not only to the “what” and the “why” but also, and specifically, to the “how” of cosmological calculation. Is the mathematical toolset of cosmology adequate for the challenges ahead? Where do we need new ideas?

Whether it be on advances in analytical techniques, innovative computational methods or new ways to infer cosmological information from cosmological data, this trimester will be an occasion to gather the leading experts from around the world to share their expertise, spark new ideas and collaborations, and equip the next generation of cosmologists with the innovative mathematical tools we need as we enter a new era in precision cosmology.

The trimester will consist of an introductory school in Corsica followed by a three month programme at the IHP in Paris.

La cosmologie veut comprendre l'origine de l'Univers, son évolution et l'apparition de toutes les structures qu'il contient — certainement un des défis parmi les plus stimulants entrepris par l'humanité. Pour faire des progrès dans cette voie, les méthodes mathématiques les plus puissantes à notre disposition sont nécessaires : analytiques pour nous guider dans le dédales des subtilités théoriques, les simulations numériques grâces auxquelles il devient possible de calculer explicitement les prédictions quantitatives détaillées de la théorie, et enfin l'inférence statistique permettant de confronter ces prédictions aux flux de données dont la taille ne cesse d'augmenter.

Le trimestre de l'IHP intitulé "Méthodes analytiques, inférentielles et numériques en cosmologie" sera dédié non seulement aux questionnements de type "Quoi" et "Pourquoi", mais encore plus spécifiquement au "Comment" nous produisons ces calculs cosmologiques. Le jeu de méthodes mathématiques utilisé en cosmologie est-il adéquat pour relever les défis à venir ? Dans quelle(s) direction(s) aurons-nous besoin de nouvelles idées ?

Que ce soit sur les avancées dans les techniques analytiques, les méthodes numériques innovantes ou les nouvelles manières d'extraire statistiquement les informations cosmologiques des données, ce trimestre sera l'occasion de réunir les meilleurs experts mondiaux pour leur faire partager leurs compétences, provoquer l'émergence de nouvelles idées et collaborations, et former la prochaine génération de cosmologistes aux méthodes mathématiques du futur. C'est un pas nécessaire alors même que nous entrons dans une nouvelle ère, celle de la cosmologie de précision.

Le trimestre consistera d'une école introductive à Cargese en Corse suivi d'un programme de trois mois à Paris.