Ceci est la version HTML du fichier http://wwwedu.ge.ch/sem/prospective/clubs/modesimu/download/Lettre18.pdf.
Lorsque G o o g l e explore le Web, il crée automatiquement une version HTML des documents récupérés.
Pour créer un lien avec cette page ou l'inclure dans vos favoris/signets, utilisez l'adresse suivante : http://www.google.com/search?q=cache:Ir442DfjUR0J:wwwedu.ge.ch/sem/prospective/clubs/modesimu/download/Lettre18.pdf+coupe+de+Poincar%C3%A9&hl=fr&ct=clnk&cd=8&gl=fr&lr=lang_fr&client=firefox-a.


Google n'est ni affilié aux auteurs de cette page ni responsable de son contenu.
Les termes de recherche suivants ont été mis en valeur : coupe poincaré 

Page 1
Mardi 19 janvier 1993 à 17 h
Comment simplifier les
problèmes de modélisation
L'évolution de nombreux systèmes peut être convenablement décrite par un
ensemble d'équations différentielles ordinaires. Mais la plupart du temps, ces
équations ne sont pas intégrables et on doit étudier chaque solution en consi-
dérant la trajectoire dans l'espace des phases. Comme cela s'avère très fré-
quemment irréalisable, on simplifie au maximum cette tâche en faisant appel
à une méthode mise au point par Henri Poincaré. Plutôt que d'étudier la solu-
tion d'un système d'équations à trois variables par exemple, on observe les
points d'intersection de la trajectoire avec un plan. Ce plan de coupe peut, en
principe, être quelconque mais un choix judicieux permet souvent d'obtenir
des sections aisément exploitables. A partir d'une condition initiale, on ob-
tient ainsi un ensemble de points formant la section ou coupe de Poincaré,
c'est-à-dire une carte à deux dimensions. La transformation qui conduit d'un
point au suivant est une application continue f du plan dans lui-même. La
section de Poincaré présente les mêmes propriétés que le système d'équations
qui lui a donné lieu. Si le système possède un attracteur par exemple, les ca-
ractéristiques structurales de ce dernier se retrouvent dans la section de Poin-
caré.
La méthode de Poincaré présente un grand intérêt pratique: elle permet de
passer d'un système d'équations différentielles dans R
n
à une application dis-
crète de R
n-1
dans R
n-1
, entraînant une diminution considérable du nombre
de données à traiter. En substituant aux équations différentielles dans R
3
des
équations algébriques définissant la transformation P --> f(P) des points P du
plan, elle remplace une évolution à temps continu par une application à inter-
valles de temps discrets. Pour la modélisation, il est évident qu'itérer une ap-
plication du plan ou intégrer des équations différentielles sont deux tâches
sans commune mesure en ce qui concerne le temps et les moyens de calcul
nécessaires.
x
y
flux x
flux y
alpha
STELLA
Responsable:
Bernard Vuilleumier
Lettre nº 18
Plutôt que d'étudier la
solution d'un système
d'équations différen-
tielles, on peut obser-
ver les points d'inter-
section de la
trajectoire avec un
plan
La section de Poincaré
simplifie grandement
les problèmes de modé-
lisation du point de vue
du temps et des moyens
de calcul nécessaires
Club
Centre informatique
pédagogique (CIP)
Case Postale 172
1211 GENEVE 3
Tél. (022) 318.05.30

Page 2
Travaux pratiques
Exercice 1
a) Construire un modèle STELLA correspondant à la transformation:
x(t+1) = n*x(t)*[(1-x(t)]
b) Etablir, pour n variant entre 1 et 4, le graphique x = f(t).
c) Reporter x(t+1) en fonction de x(t).
Exercice 2
a) Construire un modèle STELLA définissant la transformation du plan:
x(t+1) = x(t)*cos(a) - [y(t)-x(t)^2]*sin(a)
y(t+1) = x(t)*sin(a) + [y(t)-x(t)^2]*cos(a)
b) Etablir, pour a = 76.11°, les graphiques donnant l'évolution de x et de y.
c) Etablir le graphique y = f(x) pour différentes valeurs initiales de x.
Exercice 3
Il est possible d'appliquer la méthode de Poincaré aux équations de Lorenz
qui modélisent la turbulence et ses principales propriétés. Ces équations sont
données par :
dx/dt = Pr*(y - x)
dy/dt = - x*z + r*x - y
dz/dt = x*y - b*z
où Pr (nombre de Prandtl), b et r sont des paramètres.
a) Construire un modèle STELLA correspondant à ces trois équations.
b) Etablir, pour Pr=10, b=8/3 et r=24, les graphiques x=f(t), y=f(t) et z=f(t).
c) Reporter y=f(x), z=f(x) et z=f(y).
d) Comment pourrait-on obtenir une application de R
2
dans R
2
correspon-
dant à ces 3 équations ?
Prochaine réunion: mardi 9 février 1993 à 17h.