Inclassables Mathématiques 2.0

Les mathématiques se construisent avec deux modes de raisonnement dissemblables: un coté "soft" abordant les idées et les analogies et un coté "hard", concernant les vérifications. Le coté "hard" est le plus facile à cerner. Il concerne en premier lieu, les preuves "formelles", composée chacunes d'une série d'assertions. Un mathématicien peut vérifier si la démonstration est correcte en la parcourant, pas à pas, et en testant si chacune des étapes suit la précédente à partir de faits déjà démontrés de façon correcte.

Le coté "soft" est le moins facile à décrire. Il est formé d'intuitions sur les objets formels construits dans les démonstrations mathématiques; d'idées qu'une partie des mathématiques peut correspondre de façon analogique à une autre partie des mathématiques; ou aussi d'analogies entre les objets mathématiques et le monde physique.

Par exemple, si vous voulez montrer que deux objets sont similaires, il est parfois plus facile de montrer indirectement qu'ils le sont tous deux à un troisième.

Le langage que les mathématiciens utilisent dans les livres et les articles comble le fossé entre ces deux modes de raisonnement.  Il est difficile,  pointilleux et présente des démonstrations rigoureuses; mais il tente aussi de transmettre subtilement, d'éphémères et intangibles idées "soft" à l'intérieur de sa constitution "hard", au travers d'analogies, d'allusions et d'autres moyens indirects. Ces idées "soft" sont rarement exposées en quelques mots; on ne trouve que très rarement une phrase qui peut résumer à elle seule toutes les idées contenues dans une preuve. Mais un texte mathématique technique et précis peut construire lentement une toile d'éphémères et intangibles concepts par un choix pertinent de mots, traçant des parallèles entre les différentes parties de mathématiques et des sens similaires. Ainsi, un homme mathématicien peut-il se laisser conduire par le texte jusqu'aux idées sous-jacentes. Et, in fine, ce sont ces idées "soft" qui constituent la matière. Le contenu "hard" est important car il rend objectif et vérifiable, mais ce sont les idées "soft" qui sont le centre des mathématiques, ce que les mathématiciens recherchent.

 Photo: Cesarharada.com

Google Trend permet de dresser des courbes associées aux requêtes sur certains mots-clés. Inutile d'être un expert pour voir que la tendance de recherche est décroissante sur le long terme pour  "mathématiques" et "mathematics".

Le graphique précédent était en échelle relative, c'est à dire en fraction des recherches totales, mais le résultat n'est pas beaucoup plus réjouissant en échelle absolue sur la même période:

La tendance internationale suit la même pente...

Les origines des requêtes sont intéressantes à analyser, car elles ne sont pas sans surprise :

Pays:

Villes:

Langues:

La Chine n'est bien sûr pas présente dans ces statistiques puisque les requêtes se font majoritairement via Baïdu dans ce pays et non Google (le chinois est cependant la troisième langue mondiale utilisée, en dehors de la Chine!). Nous pouvons cependant remarquer que si la France est le pays des mathématiques, elle l'est peut-être en terme de médailles mais elle n'apparaît pas dans les dix premiers pays pour le nombre des requêtes et le français apparaît timidement en 9ème position pour les langues utilisées. Il est à noter l'allemand se porte plutôt bien, nous sommes derrière la Turquie et de façon assez surprenante, l'anglais n'est pas  la première des langues apparaissant dans cette analyse mais le tagalog que je ne connaissais même pas de nom!

Les Etats-Unis sont aussi les grands absents de ces données!

A méditer.

Excellent #anthologiedetwitter RT @gtouze: OUI + iOUI RT @olol_olol: La complexité sera-t-elle le défi du XXIème siècle?

Khomille

En écoutant Juliette, je me suis dit qu'on était tous un peu cycliste avec un petit vélo rouillé .

Pas vous?

Menteur!

Et puis en regardant Thierry, un ancien élève, je me suis dit que chacun pouvait devenir cycliste...

Enfin certains, un peu plus que d'autres...

Alors j'ai réfléchi et je me suis dit que Juliette n'avait peut-être pas eu besoin de Pantani pour faire sa chanson géniale et que ce n'était pas vraiment cette musique qui motivait Thierry lors de ses ascensions.

Question d'Aurélien...

Bonjour, pour l'exo 83p137, pour la dérivée de la fonction g, je trouve:
(-2x²+4x)/((x²+1)²) or sur calculette, le signe de g' et les variations de g ne sont pas cohérente et je ne vois pas mon erreur. HELP!

Ma réponse:

Tu as dû faire une erreur de dérivation:
http://bit.ly/gRMM4d
http://bit.ly/eU1nTJ

WolframAlpha permet dorénavant d'éditer les images. On peut aussi les utiliser dans les réponses ou dans un billet de blog:

La fonction :

La courbe :

etc...

La qualité est certainement à améliorer mais c'est un début prometteur.

A noter: en passant la souris sur log(x) is natural logarithm, trois liens apparaissent: definition, properties et documentation.

De plus les pages générées par WolframAlpha peuvent être partagées directement sur Twitter ou sur Facebook. Un lien raccourci est automatiquement généré par le site, comme le montre l'image suivante:

Je viens de découvrir SpaceTime, un  logiciel de calcul formel, de représentation et plus généralement de calcul scientifique. Il est très fluide et libre! Il me semble de plus excellent pour le peu que j'en ai testé. Il suffit de cliquer sur les graphiques pour les agrandir puis de recliquer sur la fenêtre pour revenir au CAS.

Voilà une copie d'une fenêtre que j'ai réalisée, avec la représentation d'une surface, d'une courbe, le développement d'un binôme avec une valeur complexe et deux calculs de limites:

Un essai de représentation dans l'espace avec le code associé:

MultiPlot3D(Plot3D((y-4,x-2),[x,-10,10],[y,-10,10],colors=[orange,blue]),ParametricPlot3D((u,v,500),[u,-1000,1000],[v,-1000,1000],color=[green]),Plot3D((0.001*(x^2+y^2)),color=[yellow]))

J'ai quelque peu "bidouillé" pour obtenir un affichage cohérent entre les deux plans y=4 et x=2 et le plan horizontal qui nécessite une définition paramétrique.

Une courte vidéo permettant de voir le basculement entre les fenêtres de visualisation et le CAS:

La vidéo de présentation:

A ne pas oublier: le blog sur lequel j'ai découvert ce logiciel.

Il y a un an et demi, j'enfilais quelques perles mathématiques sur Pearltrees presque seul. Aujourd'hui, force est de constater que la culture de la perle se porte bien et nous permet de faire une visite originale du web mathématique.

Bon voyage en cliquant sur l'image.

En anglais "en danger" se dit "Jeopardy". Et "Jeopardy" c'est un jeu télévisé dans lequel il faut retrouver la question à partir de la  réponse donnée par le présentateur. Il y a peu de temps ce jeu a été gagné par un certain Watson face aux deux meilleurs concurrents du jeu.

Elémentaire mon cher Watson! (désolé je ne pouvais pas ne pas la faire... et si vous ne connaissez pas la bande son de Sherlock Holmes de Hans Zimmer, peut-être pouvez-vous faire un petit tour sur Deezer , personnellement j'ai adoré)

Ce qu'il est important de préciser c'est que Watson est en fait un ordinateur développé par IBM...

Peut-être pouvons nous reprendre une chronologie de l'histoire et peut-être émettre quelques hypothèses.

10 février 1996: Deep Blue, un ordinateur développé par IBM bat Garry Kasparov aux échecs. La première manche est remportée par Kasparov et la seconde par Deep Blue en 1997, Kasparov, fatigué, abandonna la dernière partie en 19 coups.

26 mai 2010: Une version stable de Ribka est commercialisée. C'est un jeu d'échec qui tourne sur un ordinateur de bureau. Il est classé Elo à 3110 points alors que le classement des meilleurs humains est autour de  2800.

16 février 2011: Watson, un ordinateur développé par IBM, bat les deux meilleurs joueurs du jeu Jeopardy! faisant intervenir le langage naturel.

23 octobre 2015: Un logiciel baptisé Omni répond à toutes les questions de culture générale posées en langage courant.

30 décembre 2015: Le recours à Doc, un logiciel médical, est généralisé pour réaliser des diagnostics complexes.

10 janvier 2026: Cosx, un ordinateur développé par IBM parvient à résoudre la conjecture de Riemann en publiant la démonstration sur une centaine de pages.

10 ans plus tard...

Plus sur Watson:

L'article de Futura-Sciences

For Watson Jeopardy! Victory was elementary

En maths, on utilise un mot assez mystérieux, qui l'est pour les non-matheux mais surtout pour les matheux, il s'agit du mot "conjecture".

La conjecture, c'est la chose que le matheux sent vraie mais qu'il n'arrive pas à démontrer, soit parce que c'est très difficile et qu'il existe très peu (ou pas) de mathématiciens ayant le niveau pour faire la démonstration, soit parce qu'il n'y a tout simplement pas de démonstration, soit parce que les maths ne sont pas encore assez évoluées pour la faire.

La conjecture est d'autant plus sympa qu'elle s'énonce facilement et qu'elle résiste à l'assaut des mathématiciens.

En voilà une petite (enfin c'est un point de vue personnel).

Prenons les nombres entiers suivants :

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 24, 25, 27, 28, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 39, 49, 51, 67, 72, 76, 77, 81, 86.

Calculons les puissances de 2 de ces nombres :

2¹=2

2²=2x2=4

2³=2x2x2=8

2⁴=2x2x2x2=16

…

2³⁴=2x2x2x2x…x2=17179869184

…

2⁸⁶=77371252455336267181195264

Anne, ma soeur Anne, ne vois-tu rien venir?

Ben si justement, regarde:

2⁸⁷=154742504910672534362390528

C'est ça la conjecture!

86 est semble être le plus grand entier dont l'écriture décimale de sa puissance de 2  ne contient aucun 0. [A007377].

Dialogue entre un Solognot et un Orléanais:

Pôrce que les matheux y zon bien assayé de calculer les puissances de 2 de 87 jusqu'ô 47 000 000 et y zon  toujours trouvé des 0 adedans.

Certes, nous pourrions continuer ainsi plus longtemps, très cher, mais voyez-vous, la probabilité de ne pas trouver de 0 après, est comme qui dirait... minuscule : 1.764342396 ⋅10^-633620 .

Fin du dialogue.

Personnellement, j'ai bien une démonstration mais je ne voudrais pas vous ennuyer avec ça.

Billet moyen réalisé à partir de cet excellent billet.

Votre fils ou petit-fils ne vous a pas harcelé pour acheter Shrek en 3D?

C'est ballot car vous n'avez pas de lunettes pour visionner les deux vidéos suivantes...