Pierre François Verhulst
mathématicien belge De Wikipédia, l'encyclopédie libre
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Pierre-François Verhulst (né à Bruxelles[1] le , mort dans cette même ville le ) est un mathématicien belge.
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Jean Guillaume Garnier (d) |
Inspiré par l'« Essai sur le principe de population » de Thomas Malthus, il proposa en 1838 un modèle décrivant l'évolution des populations humaines et animales grâce à un modèle qui ne soit pas exponentiel. C'est dans la publication de 1845 qu'il nomme cette courbe « logistique » sans donner l'explication de ce terme[1]. En hommage à ce travail, son nom est accolé à ce modèle, ainsi connu sous le nom de « modèle de Verhulst ».
Verhulst étudia les mathématiques sous la direction de Quetelet à l'Athénée royal de Bruxelles puis à l'université de Gand. À vingt ans, il remporta le prix scientifique de l'Université de Leyde pour un mémoire sur « le problème des maxima et minima », puis l'année suivante le prix de la Faculté des Sciences de Gand pour un mémoire sur le calcul des variations[2]. Sa thèse, soutenue en 1825, portait sur la résolution des équations binomiales[1].
Il retrouva ensuite son maître Quételet qui l'invita à appliquer ses connaissances mathématiques aux statistiques et à la démographie. Atteint de tuberculose, il partit en convalescence dans les États pontificaux en 1830. Il donnait quelques conférences au Musée des Sciences de Bruxelles lorsqu'en 1834 il obtint la chaire d’analyse mathématique de l'École royale militaire de Belgique. Cette position financière stable lui permit de s'attaquer à la rédaction d'un Traité des fonctions elliptiques qui ferait la synthèse des recherches menées depuis cinquante ans par Legendre, Abel et Jacobi. L'ouvrage, paru en 1841, fut suivi de son élection à l'Académie des Sciences de Belgique[1].
Les solutions de ce modèle sont, en temps continu, des fonctions logistiques d'équation :
En divisant des deux côtés par K et en définissant x tel que x=P/K, l’équation s’écrit alors[4] :
ce qui est la forme la plus connue de la fonction logistique.
Cette équation à variables séparées est le fondement du modèle évolutif r/K. Elle sera étendue au cas de deux populations en compétition un siècle plus tard par le mathématicien italien Vito Volterra.
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