Le blog-notes mathématique du coyote

 

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Editorial

Ce blog a pour sujet les mathématiques et leur enseignement au Lycée. Son but est triple.
Premièrement, ce blog est pour moi une manière idéale de classer les informations que je glâne au cours de mes voyages en Cybérie.
Deuxièmement, ces billets me semblent bien adaptés à la génération zapping de nos élèves. Ces textes courts, privilégiant le côté ludique des maths, pourront, je l'espère, les intéresser et leur donner l'envie d'en savoir plus ou, pourquoi pas, de créer leur propre blog...
Enfin, c'est un bon moyen de communiquer avec des collègues de toute la francophonie.


dimanche 11 novembre 2012

Qui commence de jouer ?

Dans beaucoup de jeux, il faut décider au hasard qui commence. On prend généralement un dé, et le plus grand chiffre commence. Mais il y a parfois des égalités. Comment éviter cela ? Eric Harshbarger a conçu 4 dés à 12 faces :

  1. qui ne provoquent jamais d'égalité
  2. avec lesquels chaque joueur a la même probabilité d'être premier, même si on n'utilise pas les 4 dés
  3. qui peuvent aussi être utilisés pour déterminer l'ordre des joueurs (1er, 2ème, 3ème et 4ème)
Voici les nombres figurant sur chaque dé :
  • D1: 1,8,11,14,19,22,27,30,35,38,41,48
  • D2: 2,7,10,15,18,23,26,31,34,39,42,47
  • D3: 3,6,12,13,17,24,25,32,36,37,43,46
  • D4: 4,5,9,16,20,21,28,29,33,40,44,45

samedi 10 novembre 2012

Petits contes mathématiques : les identités remarquables


Source : Universcience.tv

vendredi 9 novembre 2012

Travelling Salesman - Le film

Quatre mathématiciens de haut niveau trouvent un algorithme de complexité polynomiale pour le problème du voyageur de commerce (on pense généralement que c'est impossible, mais on a échoué à le démontré depuis 40 ans que le problème a été posé), ce qui veut dire que P=NP. Le gouvernement américain cherche à acheter cet algorithme et à exiger leur secret. Que feront-ils ?
Précisons qu'un algorithme efficace pour résoudre des problèmes NP comme SAT ou la factorisation d'entiers pourrait servir à casser les principaux systèmes de chiffrement de communications. On mesure l'intérêt pour un gouvernement de posséder un tel secret.

Le site officiel du film

jeudi 8 novembre 2012

Des mathématiques pour décupler le débit du Wi-Fi

Des chercheurs du MIT et de plusieurs universités ont trouvé le moyen de décupler les débits du Wi-Fi sans apporter de modifications au matériel. Ils ont supprimé le système de correction d'erreurs habituellement utilisé, pour le remplacer par des équations mathématiques et reconstituer les éléments manquants.
Comment décupler les débits du Wi-Fi ? Augmenter la puissance de l’émetteur, la taille du spectre ? Rien de tout cela, aucune modification matérielle ne serait nécessaire : il suffirait de penser différemment. C’est la conclusion à laquelle sont parvenues des équipes de chercheurs du MIT, du Caltech, de Harvard, de l’université technique de Munich (Allemagne) et celle de Porto (Portugal). Ils sont partis du constat que ce qui limite les débits, c'est la perte de paquets de données durant le transfert. En effet, lorsque des paquets de données transitent dans les airs, il y a en moyenne 5 % de perte de données. Lorsqu’un paquet est perdu, il doit être renvoyé de nouveau. Le système doit alors transmettre des données à l’émetteur pour qu’il réachemine le paquet égaré. En multipliant ces manœuvres par le nombre de paquets perdus, le débit ralentit considérablement.
C’est cet inconvénient que les scientifiques sont parvenus à éliminer. Pour cela, ils ont créé un système reposant sur l’algèbre, qui reconstitue les données perdues au lieu d’occuper la bande passante inutilement.
Le paquet de données est transformé en équations mathématiques. Lorsque les données transitent, si un fragment est manquant, le récepteur utilise ceux dont il dispose, et se sert de l’équation qu’il a reçue pour recalculer le paquet manquant au lieu de le réclamer et d'attendre qu'il arrive. Comme les équations sont simples et linéaires, la charge de traitement est faible pour le matériel, qu’il s’agisse d’un mobile, ou d’un routeur Wi-Fi.
Lors de leurs expérimentations avec ce système qu’ils ont baptisé « Coded TCP » ou encore « E2E-TCP/NC », les chercheurs ont obtenu des résultats étonnants.
Ils avaient constaté que sur le réseau Wi-Fi du MIT, la perte moyenne des paquets s'élevait à 2 %. En utilisant leur système, une bande passante délivrant un débit habituellement limité à 1 Mbit par seconde a décollé à 16 Mbit par seconde ! Autre exemple, avec 5 % de perte de paquets sur une bande passante de 0,5 Mbit/s, le débit restait tout de même élevé à 13,5 Mbit/s.
Si cette technique peut être appliquée sur un réseau Wi-Fi, il est également possible de l’utiliser sur le réseau mobile en 3 et 4 G. Confiants, les scientifiques estiment que la technologie pourrait être déployée massivement sur les réseaux dans les 2 ou 3 ans. Et ce n’est pas du domaine du rêve, puisque le MIT et la Caldec ont déjà vendu des licences Coded TCP à plusieurs équipementiers via Code-On, une startup qu’ils ont créée pour l’occasion. C’est certainement pourquoi l’équipe ne délivre pas de plus amples détails sur sa technologie.

Source : Futura-Sciences

mercredi 7 novembre 2012

"Les codes secrets décryptés" en livre numérique

J'ai appris récemment que mon livre "Les codes secrets décryptés" (2ème édition) était aussi disponible au format numérique. J'ai constaté que les prix en euros et en francs suisses correspondent parfaitement (15 euros = 18 CHF). Le prix suisse s'adapte au cours du change. C'est réjouissant quand on sait que les prix du livre n'ont rien à voir (18 euros contre 37 CHF).

Voici quelques sites de librairies en ligne : Numilog, Starzik, e-readers.ch

mardi 6 novembre 2012

La peur des maths engendre la douleur dans le cerveau

Une étude étonnante a montré que l’aversion profonde pour les mathématiques pouvait faire souffrir presque physiquement. En effet, lorsque certaines personnes savent qu’elles vont devoir se confronter à un exercice, les régions du cerveau associées à la douleur et au danger s’activent. Les maths, une phobie comme les autres ?

Et si c’était ça, la vraie bosse des maths ? Chez certains, l’arithmétique est si peu familière qu’ils endurent presque des douleurs physiques en pensant avoir à résoudre des exercices. Et si au lieu de donner des devoirs supplémentaires à ces étudiants déjà stressés, on leur préconisait plutôt une thérapie pour se débarrasser de leur phobie ?

Le contexte : la logique des uns, l’incompréhension des autres

L’Homme ne naît pas libre et égal en mathématiques. Si certains ont l’esprit logique, d’autres en revanche pataugent complètement lorsqu’on leur propose une équation. Mais on donne la part belle à cette science des nombres dans notre société et les difficultés en algèbre sont parfois mal vécues par les écoliers ou les étudiants. La souffrance peut même devenir pathologique. Certains développent une anxiété maladive à l’idée de se confronter aux mathématiques. Des chercheurs de l’University of Chicago viennent de montrer que l’anticipation d’un exercice active les régions du cerveau associées à la menace physique et à la douleur. Exactement de la même façon que certains stress psychologiques, comme ceux causés par l’exclusion sociale ou la rupture sentimentale !

L’étude : l’anticipation des maths provoque la douleur

Cette recherche publiée dans Plos One se fonde sur un petit effectif. Ils étaient 14 volontaires, tous souffrant d’une hantise des mathématiques. Leur problème a été diagnostiqué à la façon dont ils ont répondu à certaines questions qui leur étaient posées. D’autres analyses ont montré qu’ils ne présentaient pas un niveau d’anxiété élevé en général. Un second groupe doté d’autant d’individus, peu inquiets à l’idée de pratiquer des mathématiques, faisait office de contrôle.
Les sujets passaient sous IRMf de façon à mesurer l’activité du cerveau avant, pendant et après l’exécution de différentes tâches. Celles-ci étaient de deux genres. Soit elles consistaient en de petites questions mathématiques, du genre « vérifier si l’égalité (12 × 4) – 19 = 29 est vraie », soit il s’agissait de jeux de lettres : observer si les lettres présentées formaient un mot en les lisant à l’envers, par exemple. Les participants étaient prévenus à l’avance de ce qui les attendait.
De façon surprenante, les stressés des mathématiques voyaient la zone postérieure du cortex insulaire s’activer uniquement en anticipation de l’exercice arithmétique, alors qu’elle disparaissait une fois qu’ils avaient l’équation sous les yeux. Cette région, située au niveau des oreilles et assez profondément ancrée à l’intérieur du cerveau, est associée à la sensation de menace physique et de douleur. L’intensité de l’activation dépendait directement du niveau d’anxiété généré par les mathématiques : plus un individu en a peur, plus le cortex insulaire postérieur est sollicité. L’anticipation d’un événement déplaisant se traduit par une sensation de danger.

L’œil extérieur : les mathématiques, une souffrance psychique

Cette étude appuie sur un point essentiel : les maths peuvent devenir une souffrance pour l’étudiant à qui on les impose. Face à cette crainte, un élève éprouve évidemment des difficultés à résoudre les exercices et se retrouve parfois obligé de résoudre des équations en plus, pour rattraper son retard. Or, si cette science est perçue comme une phobie, la prise en charge doit en être adaptée. Les auteurs supposent que cette anxiété peut se faire ressentir bien longtemps avant que l’événement stressant ne se produise. Si on encadre ces personnes de manière à les désensibiliser à leur peur, d’une part elles le vivront bien mieux, et d’autre part elles auront toutes les chances d’obtenir de meilleurs résultats. CQFD !

Source : Futura-sciences

lundi 5 novembre 2012

De Jules César à Énigma - CODES ET LANGAGES SECRETS

En kiosque actuellement, Les cahiers de Science & Vie no 133 sont consacrés aux Codes et Langages secrets.

dimanche 4 novembre 2012

Factorisation animée des nombres entiers

A voir sur DataPointed, la factorisation animée des nombres entiers :

http://www.datapointed.net/visualizations/math/factorization/animated-diagrams/

Découvert via Inclassables mathématiques

samedi 3 novembre 2012

Un crible de Galton

vendredi 2 novembre 2012

La vache - La Toussaint


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