Expériences Virtuelles
et
Virtualités Experimentales






Jean-François COLONNA
www.lactamme.polytechnique.fr
jean-francois.colonna@polytechnique.edu
CMAP (Centre de Mathématiques APpliquées) UMR CNRS 7641, Ecole Polytechnique, CNRS, 91128 Palaiseau Cedex, France
france telecom, France Telecom R&D

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(publié dans la revue Réseaux du GDR Communication CNET/CNRS, 09/1993)


Résumé : Apres avoir rappelé les trois notions essentielles d'ordinateur, d'algorithme et enfin de modèle, cet article définit l'Expérimentation Virtuelle, nouvelle approche de la connaissance scientifique, complémentaire de l'Expérimentation de laboratoire. Ses avantages sont décrits, en particulier à l'aide de quelques exemples empruntés à la relativité générale, à la mécanique quantique et à la géométrie fractale. Ses dangers liés, principalement aux erreurs d'arrondi et aux modes de représentation, sont exposés en détail. Un tour d'horizon de l'état de l'art des techniques de l'informatique permet ensuite de décrire concrètement ce concept. Enfin, quelques indications sur ses développements à venir sont données.


Mots-clefs : algorithme, calcul numérique, chaos déterministe, erreurs d'arrondi, expérimentation virtuelle, expérimentation de laboratoire, géométrie fractale, modes de représentation, modèle, ordinateur, réalite virtuelle, synthèse d'image, visualisation scientifique.



Plan de ce document :


Imaginé par Charles Babbage au milieu du dix-neuvième siècle, l'ordinateur a dû attendre les années mille neuf cent quarante, et le triomphe de l'électronique sur le mécanique, pour se concrétiser sous la forme d'un outil devenu indispensable dans de très nombreuses activités humaines. De toute évidence, et au-delà de toute polémique sociale, cette invention a bouleversé la plupart des branches industrielles, à tel point qu'il est devenu bien souvent impossible (malheureusement ?) de s'en passer. Une telle révolution est en train de s'accomplir sous nos yeux dans le domaine scientifique : il s'agit de l'émergence du concept d'Expérimentation Virtuelle ; mais avant de le définir plus précisément, il est indispensable de rappeler les trois notions essentielles d'ordinateur, d'algorithme et enfin de modèle.



L'Expérimentation Virtuelle (et ses applications industrielles et pédagogiques) n'en est en fait qu'à ses balbutiements. Il est donc essentiel que les bases les plus solides possibles lui soient données afin qu'elle fasse des rêves des auteurs de science-fiction d'aujourd'hui, la réalité quotidienne des laboratoires de demain...






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