Cynthia Filipe – Salon Culture et Jeux Mathématique

euromath

Cynthia Filipe — Thu, 27 May 2021 13:29:29 +0000

FinalE Euromath

« FINALE COUPE EUROMATH »

Organisée par le CIJM, cette compétition unique met en lice différentes régions de France et du monde dans un vrai spectacle de mathématiques ludique et convivial. Afin de participer chaque équipe doit être formée de 7 personnes d’âges différents à partir de 10 ans, comportant au moins deux personnes de sexe féminin et deux de sexe masculin et d’un capitaine majeur.

La Coupe Euromath aura lieu le samedi 29 mai en deux phases, en distanciel:
La 1ère phase de 14 h à 15 h 30 (heure française). Une série de questions sera proposée simultanément en ligne, à chaque équipe.
La 2e phase se déroulera à 16 h (heure française) sous forme d’épreuve collective en distanciel et visio, nécessitant la participation de tous les équipiers de l’ensemble des équipes. Le départage entre les équipes se faisant au temps.

Cette finale sera présentée par Marie José Pestel et Michel Criton.

Humour

Cynthia Filipe — Wed, 26 May 2021 15:17:14 +0000

HUMOUR

La théorie de Fourier est tellement présente en science qu’elle est connue par un grand nombre de personnes… et fait l’objet de nombreuses « private jokes ». Florilège…

“Oui, Dr Elizabeth ? Je….heu… J’ai accidentellement pris la transformée de Fourier de mon chat…”

Comparaison dansée de signaux et de leur transformée de Fourier

Ça s’appelle la transformée de Fourier quand on prend un nombre et qu’on le convertit dans une base dans laquelle il s’écrit avec plus de 4 que précédemment, le faisant ainsi devenir “fourier”. Et en prenant la base dans laquelle il s’écrit avec le plus de 4, le nombre est dit “fourié” (jeu de mot entre Fourier et “four”, quatre en anglais)

Gare au passage par le filtre bas : tous les contours vont s’en aller !

Fourier et les photos

Cynthia Filipe — Wed, 26 May 2021 15:04:54 +0000

Fourier et les photos

À quoi ressemble la transformée de Fourier d’une photo ?

Une photo numérique en noir et blanc est a priori en réalité une “grille” de pixels, tout petits carrés pouvant aller du blanc au noir en passant par 254 niveaux de gris (voir le très grand zoom ci-dessus). Pour la rentrer dans l’ordinateur, il faut donc en principe indiquer pour chaque case sa valeur de gris.

Mais il est possible de la coder très différemment. Par exemple en superposant des bandes noires et blanches plus ou moins larges et à orientations variables. C’est ici cette “base”, qui servira, comme présenté dans l’introduction, d’éléments simples permettant de reconstituer n’importe quelle image en les superposant, et en choisissant pour chacune son intensité lumineuse.

Si l’on ne disposait que de trois types de bandes : larges horizontales (au milieu à droite du cercle), fines verticales (en bas du cercle) et moyennes en biais (à gauche légèrement en haut du cercle), voici un échantillon de ce que nous pourrions produire comme images suivant les dosages…

En réalité, nous disposons d’un nombre bien plus important de largeur et orientations de bandes. Voici, en accéléré, la reconstitution d’une photo à partir de ce procédé. Observez que celle ci est reconnaissable avec un nombre très limité de “rayures” utilisées. Une bonne façon de compresser une photo, donc !

Une petite expérience permet de mieux comprendre comment ces bandes noires et blanches reconstituent l’image : faisons lui subir deux filtres…

Un filtre passe-bas

Si on n’affiche que les basses fréquences, c’est à dire les bandes les plus larges, l’image obtenue est reconnaissable, mais extrêmement floue. Seul l’aspect général est conservé. Bien utilisé, un filtre passe bas peut enlever les petits défauts d’une photo, et en musique les petits bruits gênants d’un enregistrement.

Filtre passe haut

À l’inverse, un filtre passe-haut ne conserve que les hautes fréquences, c’est à dire les rayures les plus fines. Seuls les détails apparaissent, les contours, mais l’information essentielle manque.

Pour aller plus loin :

Ecoutez le podcast de Baptiste Coulange sur la transformée de Fourier : https://www.podcastscience.fm/dossiers/2013/01/26/fourier-transformation/

Fourier et le dessin

Cynthia Filipe — Wed, 26 May 2021 14:51:29 +0000

FOURIER
ET LES DESSINS

FOURIER ET LES DESSINS

Dessinez ce que vous souhaitez sur cette page, un dessin d’une seule ligne où la fin rejoint le début, par exemple une étoile…

Aussitôt, un ensemble de cercles tournoyant apparaît, balayant votre dessin. Regardez attentivement. Chaque cercle tourne autour d’un cercle, lui même tournant autour d’un cercle… jusqu’à un premier cercle, immobile. À l’extrémité du dernier cercle, tout petit, un crayon imaginaire reproduit parfaitement votre dessin !

Plus impressionnant encore, vous pouvez, à l’aide d’un curseur au bas de l’écran, réduire le nombre de cercles utilisés (ici 88). Voici le dessin obtenu en ne gardant que les 8 premiers cercles !

Incroyable mais vrai : avec des cercles qui tournent autour de cercles qui tournent autour de cercles…, il est possible de s’approcher autant que l’on veut de n’importe quel dessin ! Pour reprendre les termes utilisés dans l’introduction : les cercles sont les éléments simples, la base permettant de reproduire n’importe quelle courbe fermée. À disposition, toutes les vitesses de rotations possible à partir d’une vitesse de base : 2 fois plus vite, 3 fois plus vite… et également dans l’autre sens. La seule chose qui varie pour s’approcher de l’un ou l’autre des dessins, c’est la taille de chacun de ces cercles, et la position d’origine des uns par rapport aux autres !

Le fait de pouvoir, la plupart du temps, réduire considérablement le nombre de cercles utilisés tout en conservant schématiquement le dessin montre immédiatement l’intérêt que peut avoir l’analyse de Fourier en terme de compression, même si ce n’est jamais sous cette forme qu’elle est utilisée (voir plutôt la section “photos” pour cet aspect)

De même, on peut remarquer qu’une image “simplifiée” est bien souvent également plus “lisse”. Le fait d’enlever les détails peut en réalité enlever les défauts d’une image ou d’un son (ici, les défauts sont dus à notre main qui tremble !)

Questions, défis : Est-il possible de faire d’autres “jolis ” dessins (comme l’étoile) qui peuvent être reproduits assez fidèlement avec un nombre très petit de cercles ? Et à l’inverse, quels dessins sont les plus difficiles à approcher par des cercles qui tournent ? Pourquoi ?

Pour aller plus loin, un site très riche : https://www.jezzamon.com/fourier/fr.html

Inauguration

Cynthia Filipe — Wed, 26 May 2021 13:41:32 +0000

Cérémonie d'inauguration

Cette cérémonie sera co animée par Mathieu Vidard (Animateur France Inter et France 5) et Fabrice Rouillier (Animath)

11h00 : Début de la cérémonie d’inauguration : Lancement de la vidéo de présentation

11h05 : Mathieu Vidard et Fabrice Rouillier : présentation réciproque et mots de bienvenue

11h10 : Gilles Cohen : la création du Salon

11h15 : Perception du Salon des Maths par des exposants

Guillaume Reuiller – Palais de la Découverte

Ludovic Robillard – Gataris

Nicolas Pelay – Plaisir Maths

11h25 : Une programmation riche, éclectique, attractive

Edouard Thomas : présentation du Parrain du Salon pour cette édition 2021 : Sir Roger Penrose

Emmanuelle Feaux De Lacroix : le programme des conférences du salon

Roberta Titarelli (SMAI) & Mélanie Guenais (SMF) et jean-Michel Marin (SFDS) : l’espace métier du salon (4 mn)

11h35 : Le salon à nouveau en virtuel : opportunités et perspectives

Marie-José Pestel (CIJM)

Isabelle Gallagher (FSMP)

Sébastien Planchenault (APMEP)

11h45 : Des partenaires à nos cotés

Message de Edouard Geffray Directeur général de l’enseignement scolaire

Charles Torossian

Marie-Christine Lemardeley (Mairie de Paris)

11h55 : Questions et Conclusion (Mathieu Vidard & Fabrice Rouillier)

Bloc son

Cynthia Filipe — Wed, 26 May 2021 10:37:55 +0000

Fourier et les sons

Un son se propage dans l’air en comprimant et dilatant celui-ci jusqu’à nos oreilles comme une onde le long d’un ressort. Lorsqu’il s’agit d’une note de musique, cette onde est “périodique” : une même série de compressions/détentes est transmise un grand nombre de fois. On peut représenter cette onde sous la forme d’un graphe : plus l’air est comprimé, plus la courbe monte, plus il se détend plus la courbe descend.

Une note de musique est schématiquement toujours constituée d’une fréquence “fondamentale”, celle qui donne la hauteur de la note, plus ou moins grave ou aiguë, et de ses “harmoniques”, qui donnent le “timbre”, ce qui distingue une même note jouée sur une trompette ou sur un violon. Les harmoniques sont des “vagues” simples, appelées sinus, dont la fréquence (le nombre de “vagues” par seconde) est un multiple de la fondamentale. L’analyse de Fourier permet de démêler toutes ces fréquences, et donc d’avoir une “signature sonore” de chaque instrument…

La représentation “spectrale” permet de repérer rapidement la composition d’un timbre : on y représente l’intensité de chaque fréquence dans la note entendue. Le “spectrogramme” reprend ces informations mais les affiche verticalement, avec leurs variations dans le temps.

Analyse du son d’un instrument imaginaire… En plus des harmoniques, simples, que l’on retrouverait sur un instrument de synthèse, se trouvent un grand nombre de “parasites” : bruits de l’instrument (souffle, vibrations…), vibrato, attaque de la note, son de moins en moins fort au cours du temps…

Un “spectrogramme” permet d’observer le spectre des sons captés par un micro au cours du temps.

Vous pouvez vous amuser par exemple à jouer la même note avec des instruments différents, ou encore comme ici à chanter une même note sur des voyelles différentes (A, E, I, ON…) : la fondamentale, trait lumineux le plus bas, ne bouge pas, mais les harmoniques (traits espacés plus ou moins régulièrement au dessus) sont plus ou moins présentes !

À l’inverse, si vous ne changez que la hauteur de la note, la fondamentale et les harmoniques se décaleront toutes ensemble vers le haut ou vers le bas. (ici, une montée en “A” !)

L’Appli « FOURIER ET LE SON » :

Explorez les timbres de différents instruments de musique (en version synthétique, tout de même !). Plusieurs timbres vous sont proposés, que vous pouvez essayer de reproduire en jouant sur la présence ou non des harmoniques, sur leur intensité, et également sur la “phase”, le fait de pouvoir les décaler les uns par rapport aux autres dans le temps. Vous pouvez également inventer toutes sortes de sons, bidouiller pour le plaisir, et pour mieux vous approprier toutes les notions vues dans ce bloc.

Les défis:

En jouant avec les amplitudes et phases des sons purs, essayez d’approcher le signal “carré” (proche de créneaux d’un château fort), on encore le signal “en dents de scie” !

Tentez de reconstituer la forme du timbre de la trompette, du hautbois ou du violon !

L’Appli Matlab « FOURIER ET LE SON » a été présentée lors du live « Ondes théoriques, Ondes pratiques ». [Cette Appli a été développée par MathWorks avec l’aide de Gonzalo Romero Garcia, doctorant à l’IRCAM, l’Institut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique, qui se consacre à la recherche scientifique et au développement technologique appliquée à la musique. ]

Pour en savoir plus : “ Fourier et la musique” Vidéo de Laure Cornu, médiatrice unité Mathématiques du Palais lors d’un live Myriogon (#29) : https://www.youtube.com/watch?v=sIQtVxbXNcw

L’Appli « Fourier et les sons de Mars » :

Venez découvrir quel serait le son d’un oiseau sur Mars !

En février dernier, on a pu écouter pour la première fois un son martien, grâce au rover Persévérance. L’atmosphère de Mars est moins dense que celle sur Terre, le son y est donc atténué (il faudrait se rapprocher beaucoup plus de la source pour pouvoir entendre le son “comme” sur Terre). De plus, elle est composée principalement de CO2, qui absorbe les hautes fréquences, c’est-à-dire les sons aigus. Si un oiseau chantait sur Mars, on n’entendrait presque rien! Enfin la température martienne en surface est beaucoup plus froide (température moyenne de ~–63 C au lieu de ~+15C sur Terre), ce qui fait que l’onde sonore se propage beaucoup moins vite que sur Terre, 240 mètres par seconde au lieu de 340 mètres par seconde, soient environ 2 stades de foot traversés au lieu de 3 en 1 seconde.

L’appli vous permet d’écouter le son d’un oiseau sur Terre, ce qu’il serait sur Mars, et d’en visualiser les spectrogrammes respectifs. À l’oreille et sur le spectrogramme, le filtrage des hautes fréquences est bien perceptible.

D’un point de vue scientifique, ces sons enregistrés et leur analyse permettent d’étudier les propriétés météorologiques de Mars à partir du vent, ou encore la dureté de la roche. En effet, l’instrument SuperCam embarqué sur le rover est muni d’un laser infrarouge permettant de cibler et vaporiser une partie des roches rencontrées. Par une analyse spectrale du rayonnement émis par le plasma (encore de l’analyse de Fourier !), il est possible d’en déterminer leur composition chimique. Et lorsque le laser cible la roche, les variations de sons enregistrées donnent également des indications sur la dureté de la roche !

Tournoi Jeu de Hex

Cynthia Filipe — Wed, 26 May 2021 10:11:30 +0000

Tournoi Jeu de Hex

Nicolas Pelay est président de l’association Plaisir Maths que vous pourrez retrouver tous les jours sur leur stand.

Marie-José Pestel est présidente du Comité International de Jeux Mathématique (CIJM). Pour visiter le stand cliquer ICI.

« LE JEU DE HEX – UN JEU STRATÉGIQUE ET MATHÉMATIQUE »

Marie-José Pestel, présidente du CIJM et Nicolas Pelay, président de Plaisir Maths, présenterons le jeu de hex, un jeu de stratégie aux règles simplissimes qui permet d’aborder la stratégie tout en s’amusant dès 8 ans. Cette présentation sera suivie d’une partie de jeu commentée direct et par nos présentateurs.

Sociétés Savantes

Cynthia Filipe — Wed, 26 May 2021 08:51:01 +0000

Sociétés savantes

Les sociétés savantes : la SFdS (Société française de statistique), la SMAI (Société de mathématiques appliquées et industrielles) et la SMF (Société mathématique de France) se sont réunies pour vous proposer des échanges avec des professionnels. En collaboration avec l’ONISEP et la nouvelle brochure Zoom Métier Mathématiques, informatiques et statistiques, découvrez le parcours et les métiers de professionnels passionnés tous les jours sur notre salon !

Chargée de Recherche au CNRS à l’Université d’Évry, spécialisée en apprentissage statistique avec des applications en surveillance de la biodiversité et en médecine.

Vous pouviez retrouver Geneviève le vendredi 28 mai de 11h à 12h!

Enseignant-chercheur au conservatoire national des arts et métiers, edp, contrôle, systèmes dynamiques.

Vous pouviez retrouver Thierry le dimanche 30 mai de 10h à 12h !

Enseignant-chercheur à l’Université de Montpellier, spécialiste de statistique et probabilités numériques, président de la Société Française de Statistique

Vous pouviez retrouver Jean-Michel le samedi 29 mai de 11h à 12h !

Enseignant-chercheur à l’Université Gustave Eiffel, proba-stat, maths bio, épidémio. SMAI.

Vous pouviez retrouver Chi le dimanche 30 mai de 14h à 16h !

Maître de conférences à Sorbonne Université en mathématiques appliquées, spécialisé en statistiques pour les processus avec des applications en neurosciences. Société Française de Statistique

Vous pouviez retrouver Charlotte le vendredi 28 mai de 15h à 16h !

Enseignante-chercheuse à l’Université de Montpellier, statisticienne (spécialiste des valeurs extrêmes) avec applications en sciences de l’environnement (exemple : étude des pluies extrêmes et risque inondation), Société Française de Statistique.

Vous pouviez retrouver Gwladys le jeudi 27 mai de 15h à 16h !

Chercheur CNRS (Institut de Mathématique d’Orsay), spécialiste de systèmes dynamiques (aspects probabilistes et notamment entropie), Société mathématique de France

Vous pouviez retrouver Jérome le samedi 29 mai de 10h à 11h puis le dimanche 30 mai de 11h à 12h !

Professeur, Université de Paris, laboratoire MAP5. Mes travaux de recherches se retrouvent à la croisée des mathématiques, de la
modélisation et de la médecine et portent plus précisément sur le
développement de nouvelles méthodes mathématiques et numériques pour
l’analyse des écoulements biologiques.

Vous pouviez retrouver Marcela le jeudi 27 mai de 14h à 15h puis le vendredi 28 mai de 15h à 16h !

Professeur de mathématiques à CentraleSupélec, il a dirigé le cursus ingénieur de Centrale Paris de 2010 à 2015 puis a piloté la conception du cursus ingénieur commun CentraleSupélec de 2015 à 2018. Il travaille sur la modélisation, c’est-à-dire l’approximation de la réalité par des équations, en particulier des équations particulières appelées des EDP (pour équations aux dérivées partielles) qui dont l’inconnue est une fonction.

Vous pouviez retrouver John le vendredi 28 mai de 10h à 11h !

Le docteur Matthieu Aussal est Ingénieur de recherche au Centre de Mathématiques Appliquées de l’Ecole polytechnique (CMAP). Après un master d’ingéniérie mathématiques effectué à l’université Paris Sud (Orsay), Matthieu a soutenu une thèse industrielle au CMAP, primé par l’agence Math-Entreprise (AMIES). Spécialiste d’acoustique numérique, ses recherches portent essentiellement sur le traitement du signal en audio spatialisé (rendu binaural, auralisation, etc.) et la résolution d’équations aux dérivées partielles pour la physique (FEM, BEM, etc.). Il développe et maintient plusieurs librairies logicielles et entretient de nombreuses collaborations industrielles autour de ces outils. Il est également vice-président de la société savante de mathématiques appliquées et industrielles (SMAI) et enseigne les techniques numériques en licence et master. http://www.cmapx.polytechnique.fr/~aussal/

Vous pouviez retrouver Matthieu le vendredi 28 mai de 14h à 16h !

Association Plaisir Maths

Cynthia Filipe — Tue, 25 May 2021 17:31:21 +0000

Plaisir Maths

Plaisir Maths est une association qui agit pour un apprentissage ludique des mathématiques, fondé sur le jeu et la manipulation. L’animation a été le vecteur essentiel d’action et de diffusion sur le terrain depuis sa création. Depuis le lancement de son jeu d’apprentissage des Fractions en 2018, L’Atelier des Potions, Plaisir Maths accompagne aussi de nombreux projets coopératifs de coconstruction de solutions innovantes d’apprentissage, de tiers-lieux dédiés aux mathématiques,… en collaboration avec de multiples acteurs enseignants, institutionnels, territoriaux, associatifs,…

Chez Plaisir Maths, nous souhaitons révéler le plaisir, possible par le jeu, de découvrir, apprendre et approfondir les mathématiques. Chacun.e a ainsi sa chance d’exprimer son talent dans ce domaine et de s’y épanouir s’il/elle le souhaite.

Niveau scolaire : à partir du CM1

Découvrez le menu de Plaisir Maths dont l’ingrédient principal est le Jeu de Hex, un jeu de stratégie mathématique à la fois simple et plein de secrets :
# A déguster à volonté : une version numérique, inédite, du jeu de Hex pour le découvrir et y jouer en ligne avec d’autres joueurs.ses !
# Pour les adeptes des doggy bags : après votre dégustation en ligne, remportez des Jeux de Hex en participant au tournoi
# Pour les gourmets : Une conférence en ligne : Le jeu de Hex – un jeu stratégique et mathématique, en présence de la Présidente du CIJM, Marie-José Pestel
# Pour les curieux : Un menu surprise…

A tout moment, vous pouviez découvrir le Jeu de Hex et y jouer en ligne, autant de fois que vous le souhaitez, contre d’autres joueurs et joueuses de toute la France ! Pour cela, il suffisait de vous connectez sur : https://plaisir-maths.hsngdev.com/hex

Vous voulez en savoir plus ?

Jeudi et vendredi à 9h, 11h et 14h et Samedi à 11h et 14h :

15 minutes pour découvrir ensemble le Jeu de Hex, comment ce jeu aux règles simplissimes permet d’aborder la stratégie tout en s’amusant dès 8 ans (cycle 3) !

Il était possible de s’inscrire gratuitement pour jouer en ligne et cumuler des points pour tenter de remporter l’un des 3 Jeux de Hex à gagner !

Pour jouer en classe ou en famille, connectez-vous sur : https://plaisir-maths.hsngdev.com/hex

Pour finir en beauté, le dimanche à 15h30 sur l’espace Rencontres du salon, une conférence était donnée pour tout savoir sur le Jeu de Hex : Le Jeu de Hex – un jeu stratégique et mathématique

Conférence dématérialisée avec Marie-José Pestel, présidente du CIJM et Nicolas Pelay, président de Plaisir Maths

Plaisir Maths a l’immense joie de vous faire découvrir les premières images du plateau de l’extension décimale au jeu de base L’Atelier des Potions !

Toutes les infos sur notre site dès le mois de juin pour pré-commande et livraison en automne.

Science Trash

Cynthia Filipe — Tue, 25 May 2021 17:16:01 +0000

Science Trash

science Trash

En février 2020, la célèbre chaîne youtube communautaire Trash (2M d’abonnés) a donné naissance à plusieurs chaînes spécialisées. Parmi elles, Science Trash, qui, comme son nom l’indique, explore le fascinant domaine qu’est la science. Au rythme d’une vidéo par semaine, nous brisons les idées reçues, enflammons les curiosités, tout ça pour vous faire découvrir les faces cachées de domaines tels que l’astronomie, la biologie, les mathématiques ou encore la technologie. A la tête de cet équipage, Neoxys et Mathart, épaulés d’une dizaine de passionnés venus de tous horizons. Avec déjà plus d’un million de vues à notre compteur, Science Trash espère devenir un nom incontournable de la scène de la vulgarisation française.

Science Trash est une chaîne Youtube scientifique transdisciplinaire qui a pour objectif de vulgariser les sciences de manière ludique à un large public. Nous allons présenter la chaîne et sa structure ainsi que les différentes étapes de création d’une vidéo Youtube. L’accent sera mis sur le lien entre l’actualité et la recherche scientifique avec les idées et méthodes d’écriture qu’il nous a fallu déployer pour communiquer cela à l’écran. En effet, rendre accessible la science au plus grand nombre est un défi : nous partagerons nos expériences et les obstacles qu’il nous a fallu franchir lors de cette aventure.

Animateurs :

Bouwah

Skaï

Mathart

Spyke

Pour cette édition, l’équipe de Science Trash nous a proposé un live spécial Salon Culture et Jeux Mathématiques.

Programme :
17h-17h05 : Introduction -> Présentation de l’équipe
17h05-17h20 : Rubrique de Bouwah -> Les actualités scientifiques de Bouwah
17h20-17h40 : Rubrique de Skaï -> Skaï, pourquoi tu pues ? (La chimie des mauvaises odeurs)
17h40-18h00 : Rubrique de Mathart -> Les vraies ou fausses infos de Mathart (Jeu intéractif)
18h00-18h20 : Rubrique de Spyke -> Père Spyke raconte-nous une historie ! (Comment pourrait-on relier la France et l’Angleterre ?)
18h20-18h30 : Conclusion -> Réponse aux dernières questions