SIMULATION
AÉRODYNAMIQUE
Dans le chapitre « Les méthodes numériques » : […] Le développement considérable des moyens de calcul, accompagné par des recherches intenses sur les modélisations numériques, a conduit à l'émergence d'une discipline identifiée par le sigle CFD pour Computational Fluid Dynamics, dont l'objectif est de proposer aux ingénieurs des méthodes de simulation numérique précises, robustes et efficaces s'appliquant à des configurations aussi complexes qu'u […] Lire la suite
NUCLÉAIRE ARMEMENT - (repères chronologiques)
1943 Manhattan Project, premier programme américain destiné à la fabrication des bombes atomiques fondées sur la fission des atomes d'uranium 235 et de plutonium. 1945 Première explosion expérimentale, le 16 juillet, d'une bombe atomique (au plutonium) américaine à Alamogordo, région désertique (Jornada del Muerto) de l'État du Nouveau-Mexique. Premières bombes nucléaires lancées par les Américain […] Lire la suite
AUTOMOBILE - Fabrication
Dans le chapitre « Planification et conception de chaque processus » : […] Les différentes simulations permettent de vérifier que chaque processus de fabrication ou d'assemblage est capable de fournir toute la diversité qui lui est demandée dans les délais impartis, aux conditions de coût et de qualité requises, tout en respectant l'ergonomie des postes manuels. Ces simulations s'appliquent à des domaines très divers : – optimisation des outillages d'emboutissage simula […] Lire la suite
AUTO-ORGANISATION
Dans le chapitre « Auto-organisation au sens fort » : […] Au contraire, une auto-organisation au sens fort implique que même la tâche à accomplir, le but à atteindre, c'est-à-dire ce qui définit la signification de la structure et du fonctionnement de la machine, soit une propriété émergente de l'évolution de la machine elle-même . C'est ce qui se produit dans des systèmes naturels non programmés, où l'on observe l'émergence de structures et de fonctions […] Lire la suite
BLUE BRAIN PROJECT
Le cerveau présente un champ de recherche vaste et un domaine où l'expérimentation est particulièrement difficile pour des raisons évidentes, mais aussi parce que sa complexité et sa structure délicate rendent le fonctionnement quasi inaccessible aux mesures. Une simulation numérique du cerveau humain serait donc un outil efficace pour permettre à la recherche d'avancer dans ce domaine. Réaliser […] Lire la suite
BROUILLARDS
Dans le chapitre « Observation et prévision des brouillards » : […] En France métropolitaine, d’après Météo-France, on observe un nombre de jours de brouillard par an (calculé sur la période 1981-2010) qui est de 1 à Nice, 52 à Bordeaux-Mérignac, 85 à la pointe du Raz et 241 au mont Aigoual. Les régions les plus exposées sont les régions humides (zones marécageuses, zones côtières, vallées, zones forestières…). Les saisons les plus favorables sont l’automne et l’h […] Lire la suite
CHANGEMENT CLIMATIQUE
Dans le chapitre « Modifications des précipitations » : […] Le réchauffement modifie l'opération du cycle de l'eau ; que deviennent alors les ressources en eau et la biosphère ? On prédit (et dans une certaine mesure, on observe déjà) que les précipitations moyennes sur les terres augmenteront. Cependant, ce qui compte, c'est la répartition géographique de ces changements, mais on ne dispose pas encore de projections fiables des modifications de la carte […] Lire la suite
CLIMATOLOGIE
Dans le chapitre « Prédire le climat » : […] Prédire le climat et son évolution est possible à partir d'un ensemble de lois physiques qui régissent le fonctionnement du système climatique. Ces lois physiques sont établies à partir des observations de la situation actuelle et restent valides pour l'étude des climats passés et futurs. Des modèles numériques du climat s'appuient sur ces lois physiques pour simuler le climat. L'intérêt de la m […] Lire la suite
COGNITIVES SCIENCES
Dans le chapitre « Le connexionnisme » : […] Le connexionnisme se présente quant à lui comme un ensemble de méthodes de modélisation et de simulation de toute une variété de processus cognitifs ; et c'est en cherchant à dégager les traits communs à ces méthodes, et les avantages qu'elles présentent sur les méthodes classiques, que les connexionnistes ont commencé à élaborer une doctrine. À cet égard, leur parcours n'est pas sans rappeler c […] Lire la suite
ÉCOLOGIE
Dans le chapitre « Synthèse : modélisation et simulation » : […] À partir des données collectées sur le terrain, il est possible de construire diverses représentations d'un écosystème, l'idéal étant de reproduire et de prévoir les variations temporelles de sa structure et de son fonctionnement. De ce point de vue, l'informatique a permis des progrès considérables. Il est en effet devenu possible d'élaborer des modèles très complexes et d'en simuler le fonction […] Lire la suite
ÉCONOMIE EXPÉRIMENTALE
Dans le chapitre « Comment concevoir l'expérimentation en économie ? » : […] Vernon L. Smith de l'université George Mason en Virginie a été distingué, conjointement à Daniel Kahneman, en octobre 2002 par l'attribution du prix Nobel d'économie « pour avoir fait de l'expérience en laboratoire un instrument d'analyse économique empirique, en particulier dans l'étude de différentes structures de marché ». La reconnaissance de ses travaux visait en fait à consacrer l'économie […] Lire la suite
EDGEWORTH-KUIPER CEINTURE DE
Dans le chapitre « La ceinture de Edgeworth-Kuiper et l'origine des comètes à courte période » : […] À l'époque où le nuage de Oort, réservoir des comètes à longue période, fut bien caractérisé, dans les années 1970, les astronomes se sont penchés sur le problème de l'origine des comètes à courte période. Traditionnellement, ces comètes étaient supposées être initialement des comètes à longue période dont les orbites s'étaient rétrécies à la suite de perturbations planétaires répétées. Cette exp […] Lire la suite
ÉDUCATION - Les nouvelles technologies au service de l'éducation
Dans le chapitre « Techniques d'expérimentation virtuelle » : […] Les logiciels de simulation permettent dès à présent à l'élève de mesurer l'influence et le rôle de paramètres intervenant dans des phénomènes de nature diverse : physique, géographique, économique, etc. Ils lui permettent ainsi de mieux les comprendre, de mesurer l'influence de telle ou telle intervention ou tout simplement de les visualiser, surtout lorsqu'ils sont difficiles, dangereux, voire […] Lire la suite
GÉNIE CHIMIQUE
Dans le chapitre « Simulation » : […] Depuis longtemps, on utilise l'ordinateur dans la conception de l'ensemble du procédé pour la simulation, c'est-à-dire pour représenter artificiellement un fonctionnement réel. Les années 1960 ont vu la naissance de nombreux simulateurs créés par des équipes universitaires ou par des industriels. Les principaux objectifs d'un programme de simulation sont les suivants : résoudre des équations de bi […] Lire la suite
T.I.C.E. (Traité d'interdiction complète des essais nucléaires) ou C.T.B.T. (Comprehensive Test Ban Treaty)
Dans le chapitre « Quel est l’intérêt de la simulation ? » : […] Dès 1996, les autorités françaises ont lancé le programme Simulation, en pleine conformité avec le T.I.C.E., car il s’affranchit du recours aux essais nucléaires explosifs. Il a pour objectif de garantir, sans procéder à des essais nucléaires, la fiabilité et la sûreté des armes nucléaires. Il contribue ainsi à la crédibilité de la dissuasion nucléaire française. Le programme Simulation comporte […] Lire la suite
LUNE
Dans le chapitre « Origine et histoire » : […] L'origine de la Lune a toujours posé un problème et l'on proposait, pour le résoudre, trois scénarios bien distincts : – l'hypothèse de la fission suppose que la Lune est un morceau du manteau terrestre qui s'en serait détaché, par exemple sous l'effet de marées ; les différences notables de composition chimique entre la Lune et la « patrie » supposée infirment complètement ce modèle ; – la deuxi […] Lire la suite
MAGIE
Dans le chapitre « Magie et pédagogie » : […] La persistance extraordinaire de ces formes rituelles et de ces images magiques dans les temps et dans les pays les plus divers suppose une continuité des rites initiatiques depuis la préhistoire et, avec elle, une transmission orale de l'enseignement traditionnel de la magie. Comment de telles pratiques auraient-elles pu durer pendant des millénaires si elles n'avaient jamais produit le moindre r […] Lire la suite
MARÉES
Dans le chapitre « Modèles numériques » : […] Les réponses aux questions précédentes se trouvent dans l'étude numérique du phénomène de l'interaction gravitationnelle. La simulation de la rencontre de deux galaxies est fondée sur un modèle simple appelé modèle « restreint à 3 corps » : chaque galaxie est représentée par un grand nombre de particules, mais qui n'interagissent pas entre elles, comme ce serait le cas dans un modèle à n corps, b […] Lire la suite
MÉTÉOROLOGIE
Dans le chapitre « Les systèmes de prévision de Météo-France » : […] Les progrès accomplis ces dernières années ont été considérables. La qualité de la prévision permet de gagner un jour à peu près tous les dix ans. Ainsi, la prévision à trois jours d’échéance est-elle aujourd’hui aussi bonne que celle de la prévision à 24 heures il y a une vingtaine d’années. On appelle « temps sensible », l’ensemble des éléments significatifs de l’atmosphère ressentis par un obs […] Lire la suite
MÉTÉOROLOGIE - Les outils
Dans le chapitre « La prévision à court et moyen terme » : […] La prévision du temps à court et moyen terme met en jeu trois étapes principales : – la validation, l’analyse et l’assimilation des données d’observation destinées à fournir une représentation cohérente de l’atmosphère et respectant les lois de la physique ; – la simulation des évolutions prévues de cette atmosphère à l’aide de modèles mathématiques complexes, qui s'appuient sur les équations de […] Lire la suite
METROPOLIS ALGORITHME DE
Inventé en 1953 par Nicholas Metropolis et ses collaborateurs (dont Edward Teller, le « père » de la bombe H) du laboratoire de Los Alamos au Nouveau-Mexique, l'algorithme de Metropolis était d'abord destiné à faire calculer par des ordinateurs les équations d'états de mélanges de molécules en interactions. Il s'est depuis lors révélé bien adapté pour résoudre de nombreux problèmes de mécanique s […] Lire la suite
MODÈLE
Dans le chapitre « Modèle de simulation à l'aide d'un ordinateur » : […] Pour rendre compte du fonctionnement d'un système ou du déroulement d'un processus, on établit, à partir de diverses données et en faisant un certain nombre d'hypothèses, un schéma qui traduit la séquence des opérations réactionnelles : c'est l'ensemble des expressions mathématiques du schéma qui constitue le modèle. Les équations reliant les grandeurs variables comportent des paramètres que l'on […] Lire la suite
MODÉLISATION, mathématique
Dans le chapitre « Modélisation de situations du monde réel » : […] Utiliser les mathématiques pour modéliser le monde ou certains de ses aspects particuliers est évidemment au cœur même de l'activité du mathématicien appliqué. Le mot « modèle » est alors pris dans le sens de représentation : les objets mathématiques jouent le rôle des objets réels, et de leur connaissance on espère tirer une compréhension du monde réel lui-même. Lorsque la modélisation est corre […] Lire la suite
MODÉLISATION ET PRÉVISION OCÉANOGRAPHIQUES
Dans le chapitre « Les modèles numériques » : […] L’évolution des techniques instrumentales a permis aux mesures océanographiques de prendre un tournant décisif vers une description de l’océan plus globale dans l’espace et plus continue dans le temps. Comme on l’a vu, la « maquette » d’une planète Terre n’est pas réalisable en laboratoire, au sens de l’impossibilité de prendre en compte toutes les échelles spatiales et temporelles et leurs intera […] Lire la suite
MONT-SAINT-MICHEL BAIE DU
Dans le chapitre « Nouvelle conception des aménagements et modèles actuels » : […] L'apport de l'écologie . Après l'abandon du projet sur le Couesnon, de nouvelles solutions dites « douces » ont été envisagées, éliminant les interventions considérées comme trop agressives pour l'environnement et la qualité paysagère du site. Après avoir été centrées sur le Mont-Saint-Michel et ses abords, les études prennent en compte désormais la baie dans son ensemble qui est constituée d'éco […] Lire la suite
NUCLÉAIRE - Applications militaires
Dans le chapitre « Bases des conceptions d'armes » : […] Le fonctionnement d'une arme nucléaire est un processus complexe qui fait intervenir un grand nombre de phénomènes physiques fortement couplés entre eux : écoulements rapides lors de la compression de la matière nucléaire par l'action de l'explosif, neutronique des réactions de fission en chaîne, transport du rayonnement dans les matériaux portés à l'état de plasma, physique nucléaire avec les réa […] Lire la suite
NUCLÉAIRE - Démantèlement des installations
Dans le chapitre « Techniques utilisées » : […] Trois domaines classiques de techniques sont importants pour le démantèlement : les appareils de mesure de la radioactivité des installations, les moyens physiques et chimiques de décontamination, les outils de découpe et de fragmentation. Les opérations déjà conduites, assez nombreuses, montrent que les techniques de première génération utilisées ont permis d'aboutir aux objectifs fixés, dans les […] Lire la suite
NUMÉRIQUE ART
Dans le chapitre « L'image animée en trois dimensions et l'ultraréalisme » : […] Les années 1980 sont marquées par l'apparition d'une nouvelle interface de visualisation, l'écran vidéo, capable d'afficher des images en couleur beaucoup plus riches. Ces images pouvaient être fixes et ne se différenciaient guère, dans ce cas, de celles obtenues avec des imprimantes couleur. Mais, surtout, elles pouvaient être animées. Ce qui allait réorienter très largement les recherches dans […] Lire la suite
PERCOLATION
Dans le chapitre « Méthodes » : […] L'intérêt, d'abord porté à la détermination des seuils, s'est ensuite déplacé sur les exposants critiques. Actuellement, l'approche de percolation se généralise dans l'étude des propriétés de transport (passage du courant électrique, conduction de la chaleur...). L'amas infini et sa structure font l'objet du plus grand nombre de travaux. En effet, l'amas infini possède la particularité d'être « s […] Lire la suite
PHÉBUS P.F.
Dans le chapitre « Les objectifs du programme Phébus P.F. » : […] Le programme Phébus P.F. fut lancé à la fin des années 1980 par l'I.P.S.N. en partenariat avec la Commission européenne et Électricité de France (E.D.F.). Cette collaboration internationale s'est rapidement étendue aux États-Unis, au Canada, au Japon, à la Corée du Sud et à la Suisse. Le programme est doté d'un budget d'environ 1 milliard de francs, financé à hauteur de 30 p. 100 par l'I.P.S.N., […] Lire la suite
PHYSIQUE - Physique et informatique
La révolution informatique est de nature technologique. Les physiciens sont associés à toutes les étapes de son développement. Les technologies incorporées dans les premiers ordinateurs avaient été inventées pour les besoins de la recherche en physique nucléaire. Le convertisseur analogue-digital, les systèmes de stockage de l'information ou les premiers modules digitaux furent développés pour de […] Lire la suite
RÉSEAUX DE NEURONES
Un réseau de neurones formel, couramment appelé réseau de neurones, est un calcul (ou algorithme), généralement réalisé à l'aide d'un ordinateur, dont le résultat reproduit ou prévoit aussi fidèlement que possible, le comportement de n'importe quel processus en fonction des facteurs qui déterminent ce comportement. On entend par « processus » tout système, naturel ou artificiel, et par « facteur […] Lire la suite
ROBOTIQUE ET PSYCHOLOGIE
Dans le chapitre « Le robot comme modèle ou caricature » : […] En parallèle, les robots sont aussi utilisés pour tester les conséquences comportementales de modèles cognitifs. Les chercheurs ont été surpris de constater à quel point des architectures de contrôle très simples et caricaturales couplant directement capteurs et actionneurs permettent d’obtenir des comportements très riches que des observateurs naïfs interprètent comme des comportements « intelli […] Lire la suite
ROBOTS
Dans le chapitre « Réalité virtuelle » : […] Le principe de la technique dite de réalité virtuelle s'appuie sur la simulation interactive de scènes. Ce sont, là encore, les progrès en matière d'informatique qui ont permis son émergence après 1990, sa maîtrise n'étant pas encore totale aujourd'hui. Si le principe de la simulation informatique d'une scène ou d'un processus et de sa visualisation pour un utilisateur est relativement ancien, l' […] Lire la suite
SMITH VERNON L. (1927- )
Professeur d'économie et de droit à l'université George-Mason (Virginie, États-Unis), au sein de laquelle il a fondé en 2001 le Centre interdisciplinaire pour la science expérimentale (I.C.E.S.), Vernon Smith reçoit le prix Nobel d'économie en 2002, conjointement avec Daniel Kahneman. La récompense consacre en Vernon Smith un économiste qui a « fait de l'expérience en laboratoire un instrument d' […] Lire la suite
SOCIOLOGIE - Les méthodes
Dans le chapitre « Compréhension et explication des données » : […] C'est autour des notions de compréhension et d'explication que s'articulent les grandes conceptions de l'interprétation sociologique. Schématiquement, nous distinguerons la tradition webérienne (ou subjectiviste) et la tradition durkheimienne (ou objectiviste), étant entendu que cette opposition, souvent caricaturée dans les manuels, ne doit pas être considérée comme insurmontable. Dans la tra […] Lire la suite
SOUFFLERIES
Dans le chapitre « Vers la soufflerie numérique ? » : […] Dans les années 1980, l’avènement d’ordinateurs avec de grosses capacités de calcul et le développement conjoint des méthodes numériques laissaient augurer la disparition à moyen terme des souffleries. L’abandon de ces laboratoires aérodynamiques au sol que sont les souffleries n’est toutefois toujours pas à l’ordre du jour. Pourtant, grâce à l’évolution de l’informatique, l’aérodynamique numériq […] Lire la suite
THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE
Dans le chapitre « Technologies du réacteur » : […] Parallèlement à cette expérimentation, on a déterminé au moyen de la simulation numérique les caractéristiques du laser et de la cible requises pour un futur réacteur piloté par une source d'énergie dirigée, faisceaux laser ou de particules. La figure 21 relie l'énergie de la source E L telle que le laser et l'énergie de fusion E F suivant les hypothèses faites sur le rendement de la source η L […] Lire la suite
TRAITEMENT AUTOMATIQUE DES LANGUES
Dans le chapitre « Les réalisations » : […] Il ne faut pas s'étonner que peu de programmes passent le « test de Turing » c'est-à-dire produisent des résultats indiscernables des productions humaines, comme le programme de dialogue ELIZA conçu spécialement à cet effet. Réalisé par Joseph Weizenbaum en 1966, ce programme simule une discussion avec un psychanalyste à partir d'une analyse rudimentaire des phrases de l'utilisateur (par repérage […] Lire la suite
TURBULENCE
Dans le chapitre « Simulations numériques » : […] Depuis une vingtaine d'années, des méthodes numériques permettant de résoudre les équations de bilan en instantané , sans avoir recours à des moyennes, ont été développées : il s'agit de la simulation numérique directe (ou S.N.D.). Les fermetures ne sont alors plus nécessaires : si par exemple on s'intéresse au champ de vitesse d'un écoulement incompressible, on a bien quatre équations (l'équation […] Lire la suite
VOL MÉCANIQUE DU
Dans le chapitre « Simulateurs de vol » : […] Le développement d'un projet d'avion et les premiers vols du prototype s'accompagnent très généralement d'études de qualités de vol sur simulateur, où le pilote humain fait partie du système. Ce simulateur est, pour l'essentiel, une cabine qui reproduit fidèlement la cabine réelle avec ses instruments et ses commandes. De l'évolution de position des commandes actionnées par le pilote un ordinateu […] Lire la suite
Aérodynamique: simulation numérique sur un avion Falcon
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Simulation numérique des pressions à la paroi sur un avion d'affaires Falcon
Crédits : ONERA
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Simulation numérique des tourbillons à grande incidence qui se produisent sur les bords d'attaque des ailes de cette maquette de projet d'avion supersonique
Crédits : ONERA
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Le fonctionnement des armes nucléaires est régi par des lois physiques extrêmement complexes À l'époque de la mise au point des bombes nucléaires, ces phénomènes ne pouvaient pas être étudiés de façon fiable autrement qu'en faisant exploser des engins nucléaires en grandeur réelleDe...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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Le programme Simulation doit permettre à la France de poursuivre des recherches sur l'armement nucléaire sans procéder à des essais réels Depuis sa dernière campagne en 1996 et la ratification par la France du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires, le puissant ordinateur...
Crédits : CEA
Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 1
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Écoulement autour d'une capsule lors de sa rentrée dans l'atmosphère martienne (programme conjoint CNES-ONERA): simulation numérique (MACH 10)
Crédits : ONERA
Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 2
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Écoulement autour d'une capsule lors de sa rentrée dans l'atmosphère martienne (programme conjoint CNES-ONERA): visualisation par fluorescence par faisceaux d'électrons en soufflerie hypersonique (Mach 10)
Crédits : ONERA
Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma
dessin
Simulation numérique de l'interaction à très haut flux du rayonnement laser avec un plasma : plasma plan (cible x - y, infinie suivant la direction perpendiculaire à la figure) de densité égale à 4 fois la densité de coupure nc ; rayonnement laser à 1 mictomètre venant de la gauche et...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Simulations sur ordinateur des forces de marées entre deux galaxies
dessin
Les simulations sur ordinateur des forces de marée entre deux galaxies expliquent les diverses étapes d'une interaction gravitationnelle L'unité de temps est ici la centaine de millions d'années Toute l'impulsion à l'origine de la formation des filaments est donnée au temps 0, moment de la...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Aérodynamique: simulation numérique sur un avion Falcon
Crédits : ONERA
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Écoulement aérodynamique
Crédits : ONERA
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Essais nucléaires français
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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Ordinateur T.E.R.A.
Crédits : CEA
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Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 1
Crédits : ONERA
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Simulation d'une capsule dans l'atmosphère martienne, 2
Crédits : ONERA
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Simulation numérique de l'interaction d'un laser avec un plasma
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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Simulations sur ordinateur des forces de marées entre deux galaxies
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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