Les radars à tsunami évalueront mieux et plus rapidement leur hauteur

L'estimation de la hauteur d'un tsunami est extrêmement compliquée. Au Japon, l'Agence météorologique nationale doit donner des alertes aux tsunamis en cas de séisme, et se base pour cela sur les informations les plus facilement obtenues : localisation de l'épicentre et magnitude du séisme. Néanmoins, ces seules informations ne permettent pas de calculer assez rapidement l'ampleur d'un tsunami en cas de séisme d'une magnitude supérieure ou égale à 8.0. Ainsi, lors du séisme du 11 mars 2011, la magnitude préliminaire calculée par l'agence était de seulement 7.9. Elle diffusait alors trois minutes après le séisme une alerte à un tsunami d'une hauteur maximale de trois mètres, soit une valeur nettement inférieure à celle effectivement constatée quelques dizaines de minutes plus tard.

Un programme de recherche associant notamment l'Université du Kansai, le Ministère du Territoire, des Infrastructures, des Transports et du Tourisme (MLIT) et le Ministère des Affaires intérieures et des Communications (MIC), vise à la création d'un système d'alerte de nouvelle génération permettant de déterminer de manière plus précise l'amplitude d'un tsunami dans les cinq minutes suivant un séisme.

Principe de fonctionnement du système
Crédits : ML / Ambassade de France au Japon

Le dispositif d'observation fonctionne tel un radar (par effet Doppler) : il envoie des ondes radio vers la surface de l'océan, puis analyse le retour de ces ondes radio ce qui permet de calculer la vitesse et l'ampleur des vagues. En effet, un modèle mathématique basé sur la théorie des ondes linéaires permettrait de relier directement le spectre de vitesse de l'onde et celui de son amplitude. Ce type de système est d'ailleurs déjà utilisé pour l'observation des marées, et a permis d'observer le tsunami engendré par le séisme du 11 mars 2011 dans la préfecture de Wakayama 30 km avant son arrivée sur les côtes.

Le projet prévoit l'installation de radars à deux emplacements sur la côte, ce qui rendra possible l'observation des vagues jusqu'à 60 km avant leur arrivée sur le continent. Les données collectées lors de typhons et de tremblements de terre de petite et moyenne ampleur, associées à des informations topologiques sur le fond des océans et les côtes, serviront de base afin de prédire de manière plus précise la taille des vagues arrivant sur le littoral.

Emplacement de ces radars à tsunami
Crédits : ML / Ambassade de France au Japon

Ces recherches devraient durer deux ans et aboutir à un système opérationnel dans quatre à cinq ans, en prévision du redouté tremblement de terre du Tokai, et des failles associées Tonankai et Nankai.

Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69447.htm

Les mathématiques pour optimiser le marché des énergies renouvelables

Les gestionnaires des réseaux de distribution sont par définition responsables de la fourniture d'électricité. A ce titre, ils doivent à tout instant estimer les différentes quantités de production d'électricité afin de répondre à l'ensemble des besoins de consommation. Cela leur permet également d'optimiser la vente d'électricité sur le marché. La fluctuation des productions issues du vent et du soleil rend ces estimations difficiles : d'un jour sur l'autre, l'électricité d'origine renouvelable disponible sur une même ligne peut fluctuer entre 100 et 900MW.

Des chercheurs du centre d'application Fraunhofer d'Illmenau (Thuringe), en collaboration avec l'entreprise gestionnaire de réseaux Tennet Teso GmbH, ont développé un programme de calcul performant pour préciser et simplifier la prédiction de production d'électricité d'origine renouvelable. Il permet en effet de combiner différents pronostics (notamment météorologiques) afin d'obtenir une seule prévision pour le jour suivant (day-ahead prediction) dénommée "méta-pronostic". Le programme peut pour cela effectuer jusqu'à 15.000 étapes de calcul. Il est de plus possible d'ajouter des pronostics à très court terme, afin de moduler les estimations, et donc les coûts du marché, au quart d'heure près.

Ce programme, qui rend possible l'affinage des mécanismes de marché, devrait également permettre de diminuer le recourt aux "énergies d'équilibrage", généralement issues de centrales thermiques en Allemagne.

Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69648.htm

Le programme de solution de gestion de l'énergie - EMS-EDM PROPHET - est actuellement prévu pour estimer les productions issues du solaire, de l'éolien, de la géothermie et de l'hydraulique. La biomasse devrait prochainement venir compléter cette base de données.

Les écosystèmes sont de plus en plus soumis à des perturbations d'origine anthropique, le changement climatique étant l'une d'entre elles. Les travaux sur le sujet indiquent que la fréquence et l'intensité des évènements climatiques extrêmes tels que les ouragans, les inondations ou les sécheresses ont augmenté et risquent encore de se renforcer. Face à cette variabilité accrue, comment les écosystèmes vont-ils réagir ?

C'est à cette question que s'est intéressé une équipe de recherche en biologie théorique de l'université de Linköping. Les études précédentes sur les réseaux trophiques suggéraient que les écosystèmes riches en espèces sont plus robustes que ceux à faible diversité. Les résultats publiés par l'équipe suédoise dans la revue " Ecology and Evolution" sont assez différents. En simulant, grâce à un modèle mathématique, la dynamique de différents écosystèmes en cas de perturbations environnementales majeures, les auteurs ont observé que les systèmes méga-divers étaient les plus vulnérables.

Les résultats montrent que, lorsqu'un écosystème contient une grande variété d'espèces, la densité des populations de producteurs primaires y est moins élevée. Face à une perturbation, cela augmente le risque d'extinction de ces espèces. Si les producteurs primaires sont affectés, les herbivores présents dans le milieu vont manquer de ressources, ce qui se répercutera par la suite sur les prédateurs situés au sommet de la chaîne alimentaire : il se produit - ce que les biologistes appellent - des extinctions en cascade. Les écosystèmes riches en biodiversité, comme les récifs coralliens ou la forêt tropicale humide, pourraient donc se révéler particulièrement sensibles aux perturbations provoquées par le changement climatique.

Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69769.htm

Une fructueuse collaboration entre l'Institut d'ingénierie électrique [1] de l'Académie slovaque des sciences (SAV) à Bratislava et l'Université autonome de Barcelone (UAB [2]) a permis la fabrication d'un objet de forme cylindrique dont l'enveloppe comme le contenu sont totalement indétectables aux champs magnétiques extérieurs. L'équipe de chercheurs de l'UAB a élaboré le modèle mathématique permettant de concevoir le dispositif puis a fait appel, pour la partie expérimentale du projet, au laboratoire de mesure électromagnétique de l'Institut d'ingénierie électrique de la SAV.

Ce cylindre est construit en utilisant un matériau supraconducteur à haute température [4], sous forme de ruban enroulé à l'intérieur, réfrigéré avec de l'azote liquide et recouvert d'une couche de fer, de nickel et de chrome. Cette couche de supraconducteur empêche le champ magnétique extérieur d'atteindre l'intérieur du cylindre mais déforme ses lignes et rend ainsi le cylindre détectable. Pour éviter cette détection, la couche extérieure de ferromagnétique [5], faite de fer, de nickel et de chrome, provoque l'effet opposé. Elle attire les lignes de champ magnétique et compense la distorsion crée par le supraconducteur, sans pour autant permettre aux lignes de champ d'atteindre l'intérieur. L'effet global est un champ magnétique complètement inexistant à l'intérieur du cylindre et absolument aucune distorsion dans le champ magnétique extérieur.

Fig 1. Le ferromagnétique attire les lignes de champ magnétique (à gauche), le supraconducteur repousse les lignes de champ magnétique (au centre) et l'association des deux rend tout objet à l'intérieur du cylindre magnétiquement indétectable
Crédits : Institut d'ingénierie électrique de l'Académie slovaque des sciences

Les dernières recherches sur l'invisibilité avaient été menées en 2006 par des physiciens de l'Imperial College à Londres, sous la direction de M. Pendry, et de l'université britannique Saint Andrews. Ils avaient établi que des matériaux avec des propriétés électromagnétiques configurées de manière adéquate pouvaient guider la lumière autour d'un objet de telle sorte que sa trajectoire d'ensemble ne soit pas perturbée. A une certaine distance, à la fois l'objet et la " cape " seraient invisibles. Cependant, pour que cela fonctionne avec la lumière visible, la permittivité électrique et la perméabilité magnétique du matériau, qui décrivent sa réponse aux champs électriques et magnétiques, auraient besoin de varier significativement tout au long de la " cape ". C'est en 2008 que la " cape " d'invisibilité aux champs magnétiques statiques a vu le jour, toujours à l'Imperial College. Il suffisait alors de faire varier la perméabilité magnétique sans avoir à modifier la permittivité électrique mais cette perméabilité devait être anisotrope, c'est-à-dire prendre des valeurs différentes suivant les directions. Le dispositif mis en place par les équipes espagnoles et slovaques est plus simple, la perméabilité est ici isotrope.

Les résultats de ce projet de recherche ouvrent la voie à de possibles applications médicales. En effet, le dispositif est simple à mettre en oeuvre, ne nécessite que des matériaux prêts à l'usage et coûterait aux environs de mille euros. Dans le futur, il pourrait servir par exemple à la protection des stimulateurs cardiaques contre les champs magnétiques puissants pour les patients ayant à subir une IRM (Imagerie par résonance magnétique). D'après M. Gömöry, directeur de l'équipe slovaque, ces résultats amélioreront également la compréhension de l'influence des champs électromagnétiques sur notre vie. Ainsi, si l'on décide un jour de se débarrasser du nuage électromagnétique qui nous entoure, cette " cape " pourrait agir comme un bouclier.

Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69822.htm

J'ai découvert le Yi-King, par hasard il y a plus de 15 ans, dans une médiathèque. Cet étrange et imposant livre à la couleur bien particulière m'est apparu commme une évidence (à lire). Je n'en ai jamais été déçu et il habite toujours mes pensées, non pas dans sa dimension divinatoire à laquelle je n'ai jamais adhéré, mais plutôt dans ses aspects philosophiques, les évènements ne faisant que confirmer la puissance de la pensée du changement. 

L'article qui suit, présente un protocole réalisé par l'observatoire zététique en vue d'infirmer ou de confirmer le fait que le Yi-king présente un caractère divinatoire. Il a été écrit par Nicolas Vivant. Il m'a donné l'autorisation de le reproduire ici à l'identique mais n'hésitez pas à consulter l'original. 

Introduction

Selon Wikipédia, « le Yi King (aussi appelé Yi Jing) est un manuel chinois dont le titre peut se traduire par « Classique des changements » ou « Traité canonique des mutations ». Il s'agit d'un système de signes binaires utilisé pour faire des divinations. Son élaboration date du premier millénaire avant l'ère chrétienne (...). Il occupe une place fondamentale dans l'histoire de la pensée chinoise et peut être considéré comme un traité unique en son genre dont la finalité est de décrire les états du monde et leurs évolutions. Il est le premier des cinq classiques et donc considéré comme le plus ancien texte chinois ». Anaël Assier étudie et pratique le Yi King depuis 16 ans. Il est l'auteur du livre « Yi King, traité des vases communicants : Une pratique pour vivre au cœur des coïncidences ».

Schématiquement, le Yi King repose sur des tirages réalisés par des moyens qui peuvent être variables (pièces, bâtonnets) et qui donnent un hexagramme. Dans le livre traditionnel chinois, 64 hexagrammes principaux ayant chacun 64 variations possibles, soit un total de 4096 combinaisons, sont décrits. Chacune de ces figures fait l'objet d'une description établie une bonne fois pour toute. Le praticien pose une question, réalise un (ou plusieurs) tirage(s) et propose une stratégie à mettre en œuvre en fonction de son interprétation de la description proposée dans le livre.

Sur invitation de l'Observatoire zététique et en collaboration avec celui-ci, Monsieur Assier a accepté de mettre en place un protocole expérimental autour du Yi King. Le point que nous aimerions observer à travers cette étude, est : « Dans quelle mesure, entre deux options, le Yi King permet-il de choisir la meilleure avec une probabilité supérieure à ce que pourrait donner un choix au hasard ».

ÉLABORATION DU PROTOCOLE, PRÉPARATION

Principe de l'expérience

Deux équipes indépendantes sont formées. Le praticien, entouré de son équipe, réalise 10 tirages selon les règles du Yi King. Ces tirages doivent permettre de deviner si 10 lancers de dé réalisés par une autre équipe vont donner, pour chaque lancer, un chiffre pair ou impair. Selon M. Assier, il peut arriver que le Yi King donne un résultat indéterminé ou équilibré. Dans ce cas, le lancer correspondant ne sera pas pris en compte lors du dépouillement des résultats. Le nombre total d'essais n'est pas déterminé à l'avance. Néanmoins, pour obtenir une puissance statistique suffisante, nous nous mettons d'accord pour qu'un minimum de 30 essais valides soient réalisés.

Information sur le protocole

Avant de débuter l'expérience, les détails du protocole sont communiqués aux participants. On se met également d'accord sur l'analyse statistique des résultats futurs (que considèrera-t-on comme un échec, une réussite ?), et sur la façon dont les conclusions seront formulées en fonction du résultat de l'expérience.

Double aveugle et tirage aléatoire : 2 équipes sont choisies par le praticien

Équipe « Yi King » : elle est constituée du praticien et de deux assesseurs qui notent, chacun sur une feuille, ce que celui-ci leur indique. Au moins un représentant de l'Observatoire zététique doit en faire partie.

Équipe « Dé » : composée de 3 personnes au moins, elle procède aux lancers de dés. Au moins un représentant du praticien et un membre de l'Observatoire zététique doivent en faire partie.

Ces 2 équipes n'ont pas de contact pendant le déroulement de l'expérience. Un signal sonore normalisé permet aux équipes de se synchroniser à chaque essai.

Normalisation des essais, contrôles

Les lancers de dés sont réalisés dans un récipient opaque et fermé qui est secoué au moins 5 fois. On pose ensuite le récipient, on l'ouvre et note si le chiffre indiqué est pair ou impair. Le signal sonore, seul élément d'information échangé entre les équipes, permet de se synchroniser. Il est généré à partir de deux talkies-walkies qui disposent d'une fonction de type « bip ».

Test blanc

Chaque expérience réalisée par l'Observatoire zététique est précédée d'un test blanc : plusieurs essais sont réalisés, sans aveugle ; Avant le début de l'expérience, M. Assier réalise quelques tirages de Yi King et l'équipe « dé » procède aux lancers correspondants. Si, lors du test blanc, le sujet émet un doute sur les conditions expérimentales ou s'il considère que les conditions ne sont pas réunies pour que la performance soit optimale, l'expérience est annulée.

Interruption d'une série d'essais

À tout moment, une des deux équipes peut demander une interruption, temporaire ou définitive, de l'expérience. Pour ce faire, elle place les données de l'expérience en cours dans une enveloppe cachetée sur laquelle le nom de l'équipe, la date et l'heure sont inscrites, puis prévient l'autre équipe par l'émission de 3 signaux sonores d'affilée. L'autre équipe protège ses données de la même façon puis informe l'équipe à l'origine de la demande par 3 signaux sonores. Les équipes se rejoignent et placent les enveloppes dans une caisse métallique fermée à clé. Jusqu'au dépouillement des résultats, la caisse restera en possession de l'Observatoire zététique, le praticien disposant des clés.

Si une nouvelle série d'essais est décidée, elle est organisée comme une nouvelle expérience et s'interrompt selon les mêmes modalités.

Fin de l'expérience

Elle est décidée d'un commun accord entre les deux équipes. Elle ne peut intervenir qu'après la réalisation d'un minimum de 30 essais validés. Si moins de 30 essais sont validés, l'expérience est annulée.

DÉROULEMENT DE L’EXPÉRIENCE

Les équipes « Yi King » et « Dé » se saisissent de leur matériel et s'isolent dans deux pièces séparées.

Étape 1

10 tirages de Yi King sont réalisés. Pour chacun d'entre eux, M. Assier indique s'il pense que le dé va donner un chiffre pair, impair ou s'il ne peut pas se prononcer. Sur leur feuille, chacun des assesseurs note « P » pour un chiffre pair, « I » pour un chiffre impair et « N » pour un tirage indéterminé. Un de deux assesseurs indique ensuite, par un signal sonore, que les 10 tirages sont terminés.

Étape 2

L'équipe « Dé » procède aux 10 lancers. Un des membres de l'équipe lance le dé, les deux autres notent le résultat obtenu. Pour chaque lancer, « pair » est noté « P » et « impair » est noté « I ». A l'issue des 10 lancers, un des membres indique à l'équipe « Yi King », par un signal sonore, que les 10 tirages suivants peuvent être réalisés.

Les étapes 1 et 2 sont répétées jusqu'à la fin de la série.

DÉPOUILLEMENT DES RÉSULTATS, PUBLICATION

L'ouverture de la mallette, puis des enveloppes scellées qu'elle contient, a lieu en présence de tous les participants.

Vérification des données

On vérifie que les données sont cohérentes dans chaque équipe (les deux assesseurs ont-ils bien notés les mêmes choses ? les 2 membres de l'équipe « Dé » ont-ils bien indiqué les mêmes résultats pour chaque lancer ?).
On élimine tous les essais pour lesquels l'équipe « Yi King » a indiqué « N » (tirage ne permettant pas au praticien de se prononcer).
On compare le résultat des tirages de Yi King aux résultats des lancers de dé.

Analyse des résultats

L'Observatoire zététique a décidé d'utiliser un test statistique basé sur la loi binomiale, bilatéral avec un seuil de 1%^[1]. En fonction du  nombre d'essais effectués, on détermine alors une fourchette de scores conformes au hasard (les calculs sont effectués grâce à l'outil « prOZstat » disponible à l'adressehttp://zetetique.fr/stats).

Un tableau représentant le résultat de ce calcul pour des séries représentant, en tout, 30 à 100 essais est remis au sujet avant le début de l'expérience, pour validation.

Conclusion et publication des résultats

L'Observatoire zététique s'engage à publier le résultat de l'expérience, qu'il soit positif ou négatif.
Si le résultat de l'expérience est positif, l'Observatoire zététique indiquera que l'hypothèse semble validée et appellera à l'analyse et à la reproduction de l'expérience par une équipe indépendante.
Si le résultat de l'expérience est négatif, l'Observatoire zététique fera le constat que dans les conditions expérimentales qui étaient les nôtres, l'hypothèse de départ n'aura pas pu être vérifiée.

Anonymat

Les participants de l'expérience peuvent faire à tout moment, y compris après la publication des résultats de l'expérience, le choix d'être anonymisés dans les différents documents publiés par l'Observatoire zététique. Le praticien s'engage à faire de même pour toute information qu'il serait susceptible de publier dans le cadre de ce travail.

EXPÉRIENCE DU 26 MARS 2012

L'expérience s'est déroulée à Grenoble le lundi 26 mars 2012 à partir de 20h.

L'équipe « Yi King » était constituée de 5 personnes, dont 4 membres de l'Observatoire zététique. L'équipe « Dé » était constituée de 4 personnes : 1 témoin de M. Assier et 4 membres de l'association. Aucune brèche dans le protocole n'a été relevée.

150 essais ont été réalisés en 3 heures. Parmi ces essais, et conformément au protocole négocié avec M. Assier, 50 ont été infructueux (résultat du tirage Yi King ne permettant pas au sujet de se prononcer) et n'ont pas été pris en compte dans le calcul des résultats.

Nombre d'essais validés : 100

Pour 100 essais, et avec une marge d'erreur de 1%, les statistiques prévoient qu'un nombre minimum de 64 essais doivent être réussis pour considérer que ce test est un succès. Le nombre d'essais réussis s'élevant à 57, nous devons conclure à l'échec de l'expérience.

Conclusion

Dans les conditions expérimentales qui étaient les nôtres, il n'a pas été possible de valider que le Yi King permet, entre deux options, de choisir la meilleure avec une probabilité supérieure à ce que pourrait donner un choix au hasard.

M. Assier a fait preuve, lors de la réalisation de cette expérience, d'une motivation et d'une ténacité qui forcent le respect. Chaque essai correspondant à 6 lancers de pièces, il a du réaliser plus de 900 lancers pendant plus de 3 heures, sans se départir de sa bonne humeur ni de son sérieux. Nous le remercions vivement pour cela. Les membres de l'Observatoire zététique ont pris beaucoup de plaisir à réaliser ce travail commun et espèrent qu'il pourra être utile à d'autres praticiens et expérimentateurs.

Notes

^[1] En statistiques, la loi binomiale permet de déterminer à partir de quel résultat on devra considérer celui-ci comme étant meilleur que le hasard. Le "seuil de 1%" choisi signifie que pour être un succès, l'expérience devra aboutir à un résultat qui a moins de 1% de chances de se produire. Enfin, ce test "bilatéral" implique qu'un résultat anormalement mauvais sera également pris en compte. L'Observatoire zététique a développé un outil, PrOZStats, qui permet de calculer automatiquement les seuils de réussite en fonction de ces critères et du nombre d'essais pris en compte

Nota : M. Assier a rendu compte de cette expérience sur son blog : 
- Yi King et Zététique. Une expérience - finalement - possible)
- Yi King et Zététique. A vous de jouer !!!

Attention : cette version du rapport expérimental sur le Yi King n'est pas complète. Pour tous les détails, annexes, graphiques, etc. voir la version PDF de ce document.