L'actualité relate souvent des présomptions de plagiat dans la musique contemporaine. Entre inspiration, imitation et contrefaçon, il est vrai que la limite est parfois difficile à déterminer. Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer des technologies pour les médias numériques d'Illmenau (IDMT - Thuringe) conçoivent un logiciel de comparaison de chansons ou de musiques, de manière à identifier un éventuel plagiat. Ce projet s'inscrit dans le cadre du projet européen REWIND [1].

Le jeune compositeur et physicien Christof Weiss souhaite concevoir des programmes qui aideraient, en cas de doute, à associer des partitions à leur auteur grâce à différents paramètres. Ses travaux portent entre autres sur la musique classique, et notamment les fameuses "Suites pour violoncelle seul" de Bach. Des soupçons sur l'origine de l'oeuvre avaient été émis par le musicologue et chef d'orchestre australien Martin Jarvis. Selon lui, les suites ne seraient pas de la main de Bach lui-même, mais plutôt de sa seconde épouse Anna Magdalena Bach. L'ensemble des six suites est pourtant considéré comme l'un des chefs d'oeuvres les plus aboutis de Bach.

Les partitions, dont l'existence est connue, sont, d'après de précédentes études, des copies de l'oeuvre de Bach, dont la première aurait été exécutée par Anna Magdalena Bach entre 1727 et 1732. Mais ces études concluent que Bach est bien à l'origine des suites. Selon certains spécialistes toutefois, Bach aurait toutefois reçu un peu d'aide de la part de sa femme, sans que ce soit elle qui compose majoritairement les morceaux. Cela représente un cas intéressant pour Christof Weiss afin de mettre en oeuvre une analyse musicale et pour développer son logiciel. Mais il s'est rapidement heurté au problème du manque de données disponibles pour une analyse fiable : aucune autre suite pour violoncelles de Bach et aucun autre morceau clairement identifié comme composé par sa femme.

La démarche suivie par le chercheur se divise en plusieurs étapes. Une première a consisté à évaluer différents morceaux de Bach, son fils ainsi qu'un de ses élèves pour en saisir les différentes hauteurs [1]. Cela permet de déterminer si la signature d'un compositeur est visible en considérant ce paramètre. Regroupées dans un diagramme, ces données permettent de cerner des tendances chez les trois compositeurs. En ajoutant les suites, il a découvert que certaines hauteurs s'éloignaient de la zone où se regroupent normalement celles utilisées par Bach. Il est toutefois à noter que "l'on compare des oeuvres pour piano et pour violoncelle, ce qui n'a pas grand-chose à voir", indique Christof Weiss.

Cet élément ne constitue cependant pas une preuve que les suites aient été écrites par une autre personne, et encore moins par Mme Bach. "Cela serait uniquement possible si nous avions plusieurs suites pour violoncelle, dont certaines écrites par Bach et d'autres par son épouse", ajoute le chercheur.

Cet exemple reflète la difficulté à qualifier scientifiquement des oeuvres musicales. La conception du logiciel est loin d'être achevée, comme l'indique Christof Weiss : "nous travaillons pour le moment à ce que l'ordinateur aient les mêmes capacités qu'un humain". L'exemple cité plus haut permet d'affiner le logiciel qui pourra, outre la reconnaissance du plagiat, regrouper par style les différents compositeurs.

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[1] REWIND est un projet européen qui a pour but d'élaborer de nouvelles méthodes mathématiques pour détecter le parcours de fichier numériques (création, stockage, transmission). Page du projet : http://www.rewindproject.eu/

[2] En acoustique musicale, la hauteur désigne la fréquence fondamentale d'un son. En musique, c'est l'une des quatre caractéristiques d'une note de musique, que sont la hauteur, la durée, l'intensité et le timbre. La hauteur relative dont il est question ici désigne un rapport de fréquences, c'est-à-dire une transposition en conservant les intervalles. (source : Wikipédia)

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73737.htm

Une équipe de mathématiciens a résolu un problème, posé pour la première fois, il y a plus de 40 ans et qui jusqu'à présent déconcertait les mathématiciens modernes.

Le professeur Jim Geelen de l'Université de Waterloo et ses collègues, le Professeur Bert Gerards du Centrum Wiskunde & Informatica et de l'Université de Maastricht aux Pays-Bas, et Professeur Geoff Whittle de l'Université Victoria de Wellington en Nouvelle Zélande ont réussi à prouver la fameuse conjecture de Rota. Les trois chercheurs ont travaillé pendant près de 15 ans sur la résolution de ce problème posé par le mathématicien et philosophe Gian-Carlo Rota en 1970. Un peu plus tôt cette année, le trio a complété la dernière étape de ce projet.

La Conjecture de Rota fait référence à un domaine spécialisé des mathématiques, la théorie des matroïdes, une forme moderne de géométrie instaurée par le célèbre mathématicien de Waterloo Bill Tutte. Cette théorie examine l'implantation de structures géométriques abstraites, ou matroïdes, dans des cadres géométriques concrets, autrement dit les géométries projectives dans un corps fini donné. La conjecture est que, pour tout corps fini, il existe une liste finie de mineurs exclus caractérisant les matroïdes représentables sur ce corps. Cette conjecture a été posée par Rota au Congrès International des Mathématiciens en 1970, étrange coïncidence, une semaine avant la naissance du Professeur Geelen.

D'après le Professeur Geelen, "La partie la plus enrichissante du projet a été la collaboration avec Bert et Geoff. Nous travaillons ensemble trois fois par an, pour une période de trois semaines, soit ici à Waterloo, soit en Nouvelle Zélande, soit aux Pays-Bas. Ces visites sont intenses ; nous nous asseyons ensemble dans un bureau, tous les jours, toute la journée, devant un tableau blanc. Les discussions peuvent parfois être très animées, tandis qu'à d'autres moments, lorsque nous n'arrivons pas à avancer, nous pouvons rester deux heures sans parler, chacun pensant à des manières de franchir l'obstacle. "

En 1999, Geelen, Gerards et Whittle ont joint leurs forces pour travailler sur la Conjecture de Rota, ainsi que pour généraliser la célèbre Théorie des Mineurs de Graphes développée par Robertson et Seymour. Les chercheurs ont complété l'année dernière leur Théorie des Mineurs de Matroïdes, ce qui leur a donné une vision profonde de la structure des matroïdes. La preuve de la conjecture de Rota dépend de la puissance de cette théorie et nécessitait, en plus, de nouveaux résultats révolutionnaires sur la connectivité des matroïdes.

D'après le trio, le véritable travail a réellement commencé en début de cette année, quand ils ont commencé à rédiger le résultat de leurs travaux. La Théorie des Mineurs de Graphes en elle-même a rempli plus de 600 pages de journal, et la Théorie des Mineurs de Matroïdes sera au moins aussi longue. L'équipe prévoit que l'écriture prendra au moins 3 ans.

Jim Geelen est Professeur au Département of Combinatorics and Optimization de l'Université de Waterloo et est titulaire d'une Chaire de Recherche du Canada. Il a reçu plusieurs distinctions telles que le Prix Fulkerson, une bourse Sloan et le Prix Coxeter-James.

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73952.htm

Face à la complexification de nos sociétés modernes (mondialisation accélérée, croissance continue d'une population dont les besoins augmentent, amélioration globale des niveaux de vie et d'éducation), les chercheurs et les ingénieurs sont contraints de mettre au point des méthodes innovantes d'analyse de données pour permettre aux organisations humaines de rester réactives, rigoureuses et précises dans l'accomplissement des tâches qui leur sont affectées.

Il n'aura ainsi fallu que quelques décennies pour que l'étude des systèmes complexes, interdisciplinaires par nature, soit considérée comme une thématique clé de la recherche contemporaine, notamment celle appliquée aux territoires des villes, mégalopoles en tête.

La complexité des systèmes urbains au coeur de la recherche contemporaine
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Définition et évolution

On qualifie un système de "complexe" lorsque l'interaction du grand nombre d'entités qui le constituent favorise l'émergence de traits et de phénomènes globaux qui ne peuvent être ramenés à la compréhension des interactions locales. En clair, le tout est plus que la somme de ses parties.

La recherche sur la complexité vise à comprendre des phénomènes dont l'intrication est telle qu'ils sont difficilement abordables en utilisant les méthodes connues. L'étude et la modélisation des systèmes complexes se sont développées il y a plus de quarante ans et ont d'abord trouvé une assise institutionnelle en 1984, aux Etats-Unis, avec la création du Santa Fe Institute. Ses membres fondateurs eurent à coeur de promouvoir l'interdisciplinarité [1]. La biologie (et plus précisément la génomique) fut l'un des premiers secteurs à bénéficier du déluge de données lié à la puissance accrue de calcul des ordinateurs. Au fil des ans, de nombreux autres secteurs ont eux-aussi été transformés par l'accès à des volumes gigantesques de données. Depuis l'explosion des télécommunications à la fin des années 1990, la quantité d'information échangée en continu n'a jamais cessé de croître : le développement massif du web (plus de deux milliards d'internautes dans le monde en 2012 [2]) y a largement contribué. L'avènement plus récent de l'Internet des Objets (appareils connectés aux réseaux de télécommunication tels que les smartphones, ordinateurs, tablettes, capteurs en tout genre) accentue encore plus cette tendance [3]. En parallèle, les données publiques s'ouvrent à la faveur du mouvement Open Data [4, 5], notamment dans le domaine du transport et de l'optimisation du fonctionnement des services publics. Dans ce paradigme en constante évolution, il sera de plus en plus nécessaire de mettre en place des outils formels permettant de naviguer dans ces larges quantités de données disponibles à faible coût [6].

Il est impératif de préciser que la complexité touche l'ensemble des champs de la connaissance. La compréhension des mouvements économiques et financiers ne se cantonne pas à celle de la spéculation d'une poignée de traders, tout comme les embouteillages ne s'expliquent pas par la somme des comportements individuels des automobilistes impliqués [7]. La propagation d'une rumeur ou d'une épidémie relève également d'un important niveau de complexité. Son étude doit donc reposer sur la mise en commun de compétences issues de domaines de recherche différents ainsi que de puissants outils de calculs. La clé serait donc l'interaction de disciplines souvent considérées comme reines - à l'instar des mathématiques ou de l'informatique - avec les autres disciplines comme la biologie et la sociologie. Les données étudiées n'étant plus uniquement physiques, leur analyse nécessite bien le double regard des sciences dures et des sciences dites "molles" : le risque serait trop grand que les physiciens fassent de l'économétrie physique sans se préoccuper des assises économiques et sociales des réalités sur lesquelles ils travaillent [1].

Et la ville dans tout ca ?

Associée aux besoins analytiques de compréhension des systèmes urbains dont est supposée émerger la ville du futur (une ville hyper-connectée et "durable", d'après le triptyque économie-environnement-équité sociale), la recherche sur la complexité vise à mieux comprendre l'imbrication et l'interaction de la foule de paramètres - qu'ils soient relatifs à l'énergie, au transport, à la santé, à l'éducation, etc. - définissant l'espace urbain et le volume relatif de données à traiter (en augmentation exponentielle, comme nous l'avons vu). Ainsi, en connaissant mieux les influences sociologiques ou écologiques d'une ville, sans se cantonner à l'analyse des seuls flux physiques, de grands espoirs sont placés dans l'étude des systèmes complexes comme outil permettant de mieux guider les politiques publiques. En d'autres termes, comment retirer de l'analyse des systèmes urbains des éléments de compréhension et de réflexion pour les décideurs... sans oublier de leur préciser de s'en servir avec précaution, et discernement.

La pression règlementaire sur la thématique de la ville durable, la disponibilité accrue des données sur le territoire urbain et les travaux engagés de manière continue sur le traitement de cette information font que le chantier de la ville du futur est un marché aujourd'hui en pleine maturation où l'innovation joue un rôle majeur. La Silicon Valley n'échappe pas à la règle avec l'émergence d'un grand nombre de startups dans le domaine de l'analyse de données ou ducleanweb, tandis que les universités de premier rang comme Berkeley et Stanford multiplient les programmes ayant trait - de manière logique - à cette "complexité" urbaine [8-10]. La logique Smart Grid [11] d'optimisation énergétique mais aussi celle, plus large, de la ville intelligente [12], sont ainsi typiquement traitées. Parce que les métiers urbains sont tous couplés et s'influencent mutuellement, il faut être capable de modéliser cette interaction systémique pour identifier les bons leviers d'action : un chantier de taille !

Il est d'ailleurs intéressant de souligner que désormais, rendre la ville durable passe par une modalité de recherche non plus seulement centrée sur l'excellence de coeurs disciplinaires, mais sur la qualité de l'interdisciplinarité. Le tout est plus que la somme de ses parties, n'est-ce pas ?

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/74059.htm

Détecter les erreurs

Le cerveau humain fascine. Il intrigue par son extrême complexité et son efficacité mais ce "formidable" organe n'en demeure pas moins faillible, sujet aux erreurs. Parfois, on réalise les erreurs que l'on vient de commettre (qui n'a jamais prononcer le fameux "Oups" ?). Certaines erreurs peuvent, au contraire, passer totalement inaperçues. Détecter une erreur est crucial dans la vie de tous les jours, cela nous permet d'apprendre et de réajuster nos actions à temps... Utile lorsqu'on conduit, par exemple. Hélas, les chercheurs en sciences cognitives n'expliquent toujours pas pourquoi et comment le fait d'être alerté, de manière consciente, par nos erreurs peut contribuer au contrôle de fonctions exécutives et donc au réajustement de nos comportements. De surcroît, des études récentes sont venues renforcer l'idée que cette "vigilance" consciente n'était pas requise pour de nombreuses fonctions dites de haut niveau telles que la prise de décision. Au contraire, ces travaux suggèrent que la détection d'erreurs pourrait intervenir à un niveau subliminal, c'est-à-dire inconscient.

Quels types d'erreur et comment les enregistrer ?

Toutes les erreurs ne sont pas à mettre dans le même panier. Comme l'expliquent les docteurs Shani Shalgi et Leon Deouell de l'Université hébraïque de Jérusalem dans un article de la revue Frontiers in Neuroscience [1], il est important de distinguer les "oublis" des erreurs. L'oubli a lieu lorsque l'information requise pour donner une réponse est disponible, pour une période suffisante au processus de prise de décision. En revanche les erreurs surviennent lorsque le substrat informationnel ou l'algorithme de traitement de l'information est manquant. L'oubli est souvent dû à une précipitation du sujet à répondre, à une faible attention alors que la vraie erreur peut avoir lieu lors de la résolution d'un problème mathématique dont on ne connaît pas la règle...

L'enregistrement de l'activité cérébrale par électroencéphalographie (EEG) a permis de déterminer des index dits électrophysiologiques des réponses chez l'Homme. Parmi les plus robustes, nous trouvons deux types d'ERP (pour Event Related Potentials) modulés soit après une erreur, soit après une réponse correcte. L'erreur consiste ainsi en une déflection négative du potentiel qui débute lorsqu'il y a erreur et atteint son maximum après 50-100 ms. Les réponses correctes induisent, elles, une modulation positive du potentiel qui dure plus longtemps pendant la réponse.

L'erreur n'est pas toujours consciente

Des travaux ont pu montrer que l'erreur est enregistrée aussi bien lorsqu'elle est consciente que subliminale. Ce concept représente aussi un challenge car il suppose que depuis le traitement de l'information, toute la séquence englobant la reconnaissance de la stimulation, la prise de décision, la sélection de la réponse et enfin le "monitoring" de cette réponse puissent être effectués en subliminal [2]. Une idée qui n'a pas toujours rencontré des défenseurs mais qui s'appuie sur la reproduction par de nombreux laboratoires du résultat montrant une réponse égale entre erreurs "conscientisées" et subliminales.

Quelle est la signification des erreurs inconscientes ?

La capacité à échapper au contrôle conscient de la détection d'erreur ouvre des perspectives fascinantes en recherche. Cette hypothèse s'articule aussi sur de nombreux concepts philosophiques et cognitivo-psychologiques stipulant que l'action est possible sans conscience... En bref, que nous pouvons évoluer en mode "zombie". Sans oser s'aventurer sur les terrains glissants de la science-fiction, les recherches menées en neurosciences cognitives sur les modalités du traitement de l'erreur contribuent a mieux comprendre les mécanismes qui régissent les comportements les plus adaptatifs inhérents à l'espèce humaine, comme la prise de décision. Une prise de décision qui ne s'établit plus (depuis longtemps), majoritairement, sur un cortège de stimulations externes, sensorielles, mais qui implique le concours de représentations potentielles, elles-mêmes façonnées par l'expérience passée de l'individu et par ses aptitudes à planifier une stratégie comportementale pertinente.

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/74197.htm