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modélisation - Page 5

  • Deux semaines de calcul pour simuler un seul battement de cœur

    Une équipe de recherche de l’Université de Montréal s’est servi d’un superordinateur pour effectuer la plus importante simulation mathématique jamais réalisée à ce jour de l’activité électrique d'un cœur humain – un modèle doté de 2 milliards d'éléments – afin de fournir de nouvelles connaissances sur les maladies cardiaques et d’autres maladies.

    L'article : ICI

  • Lorsque les mathématiciens jouent avec la neige

    7d64e2da3bfd0a415b2cea1babb904d6.jpgAprès des siècles de résistance , les flocons de neige commencent à fondre devant le feu des mathématiciens... Deux américains viennent de mettre au point un logiciel permetttant de les simuler en trois dimensions. Cela leur a permis de découvrir en passant qu'aucun flocon n'était identique à un autre et qu'ils sont très proches les uns des autres. La vraie question à se poser est : pourquoi n'y a t'il pas plus de différences entre eux ?

    Le programme qu'ils ont réalisé simule un flocon en 24 heures sur un ordinateur de bureau. Le modèle prend en compte la température, la pression, l'hygrométrie et il est possible de faire varier ces paramètres pour donner différentes simulations de la croissance d'un flocon.

    J'arrête là, ma trop médiocre traduction de l'article en Anglais ICI et laisse à des personnes plus expérimentées que moi le soin de la poursuivre.

    Je vous conseille vivement de vous rendre sur le lien suivant ICI et de regarder le diaporama, de lancer le petit programme et de vous laisser séduire par la beauté de la croissance des flocons en vidéo. Vous pouvez aussi consulter le fichier PDF suivant : ICI

  • Des mathématiciens tentent de sauver Venise de la montée des eaux

    Soulever le sol de Venise de plusieurs centimètres en injectant d'énormes quantités d'eau de mer dans son sous-sol. C'est le projet sur lequel travaille depuis plusieurs années une équipe de ma­thématiciens et modélisateurs de l'université de Padoue (Italie). En 2004, ils en ont déjà présenté les grandes lignes dans une première étude, n'hésitant pas à affirmer que l'injection de fluide en sous-sol pourrait permettre d'empêcher les inondations qui envahissent régulièrement la cité des Doges durant l'automne et le printemps la trop fameuse acqua alta. Plusieurs experts s'étaient montrés sceptiques. En effet, l'assiette sur laquelle Venise est construite, est très fragile. Or, si le soulèvement est inégal, il pourrait causer de graves dégâts, voire des fissures irréparables à certains bâtiments.

    Les mathématiciens de l'université de Padoue ont donc revu leur copie. Ils projettent de tester leurs hypothèses dans une zone de la lagune proche de Venise (Water Resources Research, vol 44, 5 janvier 2008). Plus modestes et réalistes, ils soulignent que l'injection d'eau à grande profondeur pourrait contribuer à améliorer l'efficacité du projet Moïse (Mose en italien, acro­nyme de MOdulo Sperimentale Elettromeccanico). C'est habile car ce système d'écluses pivotantes est très décrié en raison de son prix exorbitant (plus de 4 milliards d'eu­ros). Sa construction devrait être terminée en 2011, mais plusieurs spécialistes affirment déjà qu'il ne permettra pas d'endiguer la montée du niveau de la mer qui devrait s'accentuer au cours du prochain siècle.

    Un Article du Figaro.fr : ICI

  • Sommes-nous réels ?

    La question semble saugrenue, on se demande même comment une telle idée est concevable . Mais à y regarder de plus près, l'évacuer d'un revers de main serait un peu léger car quelques arguments tirés d'un raisonnement solide militent en la faveur du fait que nous ne le soyons pas!

    Jean-Paul Delahaye nous les explique dans son excellent livre "Complexités", recueil d'articles qu'il a publié dans la revue "Pour la science".

    Comme à l'accoutumée, je vais reprendre les éléments principaux sans détailler le fond de l'article auquel je vous renvoie si le sujet vous intéresse.

    Nick Bostrom propose trois arguments dont la réfutation de deux d'entre eux entraîne nécessairement l'acceptation du troisième. Ces arguments s'appuient sur la notion de "société technologique arrivée à maturité".

    Une société technologique parvient inéluctablement à l'idée de "simulation" et de "modélisation". Cette idée semble naturelle, comme nous pouvons par exemple le constater en ce qui concerne le climat. Une fois l'idée de simulation acceptée, il semble aussi naturel d'accepter la notion de progrès de cette simulation dont l'horizon final serait d'être capable de simuler le comportement du cerveau de façon suffisamment fine pour arriver à ce qu'il coïncide avec le nôtre et que la simulation soit suffisamment autonome et bonne pour la rendre incapable de réaliser que s'en est une.

    Une société technologique arrivée à maturité est donc une société qui est parvenue au résultat précédent. Dans ce cas, le nombre de cerveaux simulés serait incomparablement plus grand que le nombre de "vrais cerveaux" qui les auraient simulés, une telle société utilisant très certainement tous les avantages de la simulation pour en tirer des conclusions sociologiques, historiques, économiques....


    Les 3 arguments de Nick Bostrom sont les suivants :

    Argument 1 : Toute civilisation technologique disparaît avant d'arriver à maturité.

    Argument 2 : Les sociétés technologiques arrivées à maturité abandonnent les simulations de grande précision incluant le cerveau humain.

    Argument 3 : Ma vie et mon environnement sont des illusions car je vis dans une simulation.

    L'argument 1 est difficilement acceptable et l'est d'autant moins que les progrès dans ce domaine avancent et que l'humanité n'a pas encore disparu.

    Accepter l'argument 2 va aussi à l'encontre du constat de ce qui est fait par l'homme jusqu'à maintenant et on a bien du mal à accepter l'idée d'un arrêt complet, brutal et arbitraire des progrès dans ce domaine!

    Il reste donc l'argument 3....

    L'article de Jean-Paul Delahaye est beaucoup plus dense et plus fouillé, il fait intervenir deux autres arguments ( que j'ai synthétisés et donc réduits).

    Argument 4 : La simulation d'un cerveau ne créé pas l'équivalent d'un cerveau.

    Argument 5: Il est impossible de créer une simulation si parfaite qu'aucun indice extérieur ne permettrait aux cerveaux simulés de s'apercevoir que s'en est une ( bug).

    L'argument 4 est contredit usuellement et naturellement par les religions, sa réfutation demandant de nécessairement de se placer dans le champ des arguments religieux. L'argument 5 peut être contredit si l'on considère que tous les comportement irrationnels et inexplicables des humains et des sociétés entières peuvent être considérés comme des bugs.

    Si vous refusez les arguments 4 et 5, il vous faut encore accepter l'argument 3....

    Ajout du 10/02/2010

    Avec l'aimable autorisation de JP Delahaye

    Sommes-nous réels ?

  • Stanford automatise la création d'un arboretum numérique pour les mondes virtuels

    baf0172c30daddb220ef2b78473323e2.pngLa création de mondes virtuels visuellement acceptables est encore aujourd'hui réservée à des graphistes ayant des compétences en modélisation et dotés d'un certain sens artistique. Dans le cas particulier des univers ou jeux en ligne en 3D tels Second Life, un problème récurrent se pose : comment peupler ces espaces avec des objets dont le design est réaliste tout en étant simples à créer pour des non-spécialistes ?

    Une équipe du laboratoire Virtual Worlds de l'université de Stanford a développé un logiciel qui répond en partie à cette question. Dryad est un outil en libre téléchargement qui permet à travers une interface graphique de créer très simplement des arbres réalistes en 3D, sans aucune connaissance en programmation. L'utilisateur peut interagir sur une série de paramètres qui caractérisent l'arbre : structure et inclinaison des branches, densité du feuillage, épaisseur et couleur du tronc, etc. Il a aussi la possibilité de naviguer parmi une forêt numérique générée dynamiquement, où les arbres proches présentent des similarités qui varient selon la direction empruntée. Une fois qu'un modèle satisfaisant est obtenu, celui-ci peut être exporté au format OBJ pour être ensuite modifié dans des logiciels de 3D plus classiques. Une copie est aussi envoyée à Stanford pour enrichir une base de données qui constitue un arboretum numérique.

    Derrière ce processus de création simplissime se cache une série de propriétés mathématiques. Chaque arbre est représenté comme un point dans un espace vectoriel aux nombreuses dimensions. La méthode d'analyse en composantes principales permet à l'utilisateur d'interagir facilement avec ces paramètres. Le modèle des mélanges gaussiens est ensuite appliqué pour assurer que les arbres générés soient proches d'arbres au préalable "validés", et ainsi éviter d'obtenir des configurations impossibles dans la nature.

    L'équipe de Stanford a commencé à se focaliser sur la génération d'arbres car leur classification et leurs caractéristiques sont connues et clairement identifiées. Mais Dryad doit avant tout être considéré comme une preuve de faisabilité, et compte bien appliquer le concept à la création de modèles représentant d'autres plantes, animaux, humains ou bâtiments. La génération assistée ou automatisée de mondes virtuels réalistes peut trouver une application directe dans les jeux vidéo, mais on peut également imaginer retrouver ces technologies dans les outils de navigation par satellite ou les logiciels de modélisation 3D.

    Source Bulletins-électroniques : ICI