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La Recherche - Page 33

  • Modèles mathématiques de courants d'eau douce dans un lac

    L'Université de Brescia a mis au point un modèle mathématique permettant de prévoir le comportement d'un lac, en réponse aux variables en jeu : climat, vent, débit d'entrée, charges anthropiques...

    La nouveauté de ce modèle réside en son caractère dynamique. Ce n'est plus une simple photographie statique de la situation, incapable de prédire les comportements futurs et les interventions préconisées. Il est désormais possible de prendre en compte les phénomènes de circulation forcée des eaux, l'intensité des courants... et faire des estimations de l'emplacement des dépôts des crues ou encore de la position optimale des prélèvements d'eau potable.

    Source : BE.com ICI

  • Les mathématiciens travaillent à faire de la chirurgie virtuelle une réalité

    Un chirurgien tue accidentellement un patient, il annule l'erreur et  recommence son opération. Les mathématiques peuvent faire d'un tel scénario de science-fiction une réalité?

    Selon  le mathématicien Joseph Teran de l'UCLA, qui contribue à faire de la chirurgie virtuelle  une technologie viable, dans très peu de temps votre chirurgien pourra s'exercer  sur votre "double numérique"  avant d'effectuer une véritable intervention chirurgicale sur vous,  Cela permettra de sauver des vies.
    "Vous pourrez échouer de façon spectaculaire sans conséquences si vous utilisez un simulateur et apprendre de ces erreurs", a déclaré Teran, qui a rejoint le département de mathématiques de l'UCLA en juillet. "Si vous faites des erreurs, vous pouvez les annuler, exactement comme si vous écriviez un document Word et que vous fassiez une erreur, vous pouvez revenir dessus.

    Il serait possible de concevoir la situation ou un patient numérisé d'une petite ville serait  opéré par un chirurgien à des centaines ou des milliers de kilomètres de distance.

    Il faut encore résoudre des difficultés d'ordre mathématique et algorithmiques afin que le chirurgien applique derrière l'ordinateur des attitudes qui puissent être correctement transcrites dans la réalité.

    Le problème de la numérisation du double occuperait actuellement une vingtaine de personnes pendant plus de six mois mais dans l'avenir une seule personne pourra réaliser cette opération en une dizaine de minutes. Le seul facteur limitatif est la complexité de la géométrie impliquée.
    Pour faire de la chirurgie virtuelle une réalité , il faudra résoudre des équations mathématiques, et réaliser des progrès dans la géométrie algorithmique et l'informatique.

    Comment les tissus humains répondront-ils à un tel chirurgien? Teran explique que cela repose sur des équations différentielles partielles. Teran utilise un ordinateur pour résoudre les équations mathématiques qui régissent les phénomènes physiques  assoiés à la vie quotidienne. Il a étudié la simulation biomécanique des tissus mous.

    La totalité de l'article de l'interview de Teran en anglais : ICI et ICI

  • Des trous de ver sur Terre

    D'après un article publié dans Physical review letters par des chercheurs finlandais il serait possible de créer des objets avec des tunnels internes non détectables par des ondes électromagnétiques, soit en quelque sorte des trous de vers. Le trou de ver est un concept mathématique purement théorique basé sur les équations de Maxwell: champ électrique, champ magnétique, charge électrique et courant électrique.

    Les trous de ver sont utilisés souvent dans les ouvrages de science fiction car les applications physiques de ces recherches mathématiques n'ont pas encore vu le jour. L'une des applications concrètes proposées par les chercheurs concernerait l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Un objet trou de ver pourrait être utilisé pour opérer un patient alors qu'il est simultanément soumis à l'IRM. Les médecins pourraient utiliser les instruments chirurgicaux en métal dans le tunnel sans perturber le champ magnétique crée par l'IRM.

    Source : Bulletins électroniques : ICI

  • L'hypothèse de Riemann

    Le Graal des mathématiciens

    Une hypothèse d’apparence anecdotique avancée par Bernhard Riemann il y a cent cinquante ans au sujet d’un problème classique, la répartition des nombres premiers, focalise l’intérêt des plus grands mathématiciens. David Hilbert en avait fait le huitième problème de sa célèbre liste. Au moins une dizaine de médailles Fields l’ont étudié… En 2005, il manque toujours le maillon qui permettra une démonstration plausible.

    L'article du HS n° 20 de " La Recherche" - 2005 : ICI

    « Jusqu’à ce jour, les mathématiciens ont en vain tenté de découvrir un ordre dans la suite des nombres premiers, et nous avons des raisons de croire que c’est un mystère que l’esprit ne pénétrera jamais. »

    Leonhard Euler

  • Les ordinateurs deviennent experts en art !

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    Une équipe de recherches spécialisée dans la reconnaissance des formes par ordinateur, dirigée par le professeur Daniel Keren, a réussi à codifier et stocker dans la mémoire d'un ordinateur les techniques artistiques de plusieurs grands peintres.

    Les traits essentiels de représentations de la nature, des fleurs, des personnages, ainsi que de leur disposition ont été traduits en formules mathématiques donnant à l'ordinateur une certaine connaissance du style de chacun d'entre eux. Le nouveau logiciel permet à l'ordinateur d'identifier l'auteur d'une œuvre inconnue en comparant le modèle avec d'autres travaux, même s'il ne les a jamais vus.

    L'intégralité de l'article de Futura-Sciences : ICI