Le blog-notes mathématique du coyote

On trouve dans le no 407 de La Recherche (avril 2007) un dossier sur les problèmes difficiles en mathématiques.

The Puzzle University Puzzler génère plusieurs casse-tête logiques, dont les fameux Sudoku et Hitori (de différents niveaux), mais aussi des cryptogrammes.

Pour ses «contributions fondamentales à la théorie des probabilités et en particulier à la création d’une théorie unifiée des grandes déviations», le mathématicien indien Srinivasa S. R. Varadhan, âgé de 67 ans, a vu sa carrière couronnée par le prix Abel 2007. Le prix, créé en 2003 par la fondation Niels Henrik Abel, en mémoire du mathématicien norvégien, pallie l'absence du prix Nobel de mathématiques. Mais au fait, la théorie des grandes déviations, c'est quoi ?
Pour en savoir plus, allez lire l'article de Futura Sciences et le site officiel du prix Abel.

Une étude publiée dans la revue Child Development conclut que la capacité mentale à planifier et régir ses habiletés cérébrales (executive functioning), laquelle affecte la raison et la concentration, joue un rôle critique dans l’apprentissage (Scientific American : Beyond IQ: Youngsters Who Can Focus on the Task at Hand Do Better in Math). Cette faculté serait un plus grand facteur de réussite académique, notamment en mathématiques, que le quotient intellectuel. Selon les auteurs, les «fonctions exécutives» comprennent la mémoire de travail et les contrôles inhibitoires qui facilitent la concentration.
L’étude a des répercussions sur plusieurs aspects reliés à l’éducation. Elle contredit le multitasking, comme la plupart des études sur la tendance des jeunes à s’entourer de distractions. Elle s’avère aussi un argument pour convaincre les élèves que la perception de leur intelligence n’est pas un facteur déterminant dans la réussite des mathématiques, une opinion largement répandue chez les jeunes. Enfin, elle met en garde contre une approche pédagogique qui mise exclusivement sur l’apprentissage coopératif; il apparaît qu’un temps de travail et de réflexion personnel est aussi nécessaire à l’apprentissage, le même phénomène ayant été observé dans le brainstorming de groupe.

Source : Relief

Intéressant article de Jean-Paul Delahaye dans Pour la Science du mois d'avril 2007.
Le problème de l’ange du mathématicien anglais John Conway est un casse-tête concernant le confinement d’un pion se déplaçant sur un échiquier. Cette énigme appartient à une catégorie de jeux inventés par David Silverman et Richard Epstein à la fin des années 1940. Voyons son énoncé. Un ange, qui occupe une case d’un échiquier infini à cases carrées, se déplace comme le roi du jeu d’échecs : d’une case vers la droite, ou vers la gauche, ou vers le haut ou vers le bas ou en diagonale. L’ange cherche à échapper au démon qui, à chaque coup, détruit une case de son choix de l’échiquier (différente de la case où l’ange est placé). Le démon commence, puis l’ange et le démon jouent à tour de rôle. Le but du démon est de coincer l’ange, c’est-à-dire de l’emprisonner au centre de huit cases détruites. Le but de l’ange est d’échapper indéfiniment au démon. Aucun élément de hasard n’étant présent dans le jeu, l’un des deux joueurs possède une méthode lui assurant de gagner : ou l’ange est confiné ou il ne l’est pas. Lequel des deux gagne et comment doit-il procéder ?

A lire :

• The Angel Problem, par John H. Conway
• The Angel Problem, par Oddvar Kloster
• The angel game in the plane, par Brian H. Bowditch
• The Angel of power 2 wins, par Andras Mathé

Présentation de l'éditeur
Comment montrer à partir des mêmes chiffres que les ouvriers gagnent plus et moins que les cadres ?
Comment les agriculteurs peuvent-ils consommer davantage de pommes de terre que les autres partout en France, mais en consommer moins que les autres en moyenne ?
Pourquoi les bus en bas de chez vous sont-ils systématiquement bondés alors qu'il y a statistiquement un tas de places vides ?
L'intelligence existe-t-elle, et pourquoi les chercheurs n'arrivent-ils pas à se mettre d'accord sur la question ?
Pourquoi certains sondages d'opinion, apparemment parlants, ne disent au fond rien sur les futurs résultats des élections ?
Comment les statistiques peuvent-elles démontrer que le carton est cancérigène ?
Bref : peut-on tout faire dire aux chiffres, et si oui comment ?
C'est à ces questions que répond Statistiques, méfiez-vous !. Evoquant de nombreux pièges, les multiples possibilités de manipulation régulièrement utilisées (sciemment ou non) par les acteurs des médias, depuis les chausse-trapes des statistiques les plus élémentaires jusqu'aux panneaux raffinés des statistiques multivariées en passant par les entourloupes de la statistique inférentielle, cet essai souhaite mettre en garde le lecteur qu'on essaie trop souvent de duper par l'autorité du chiffre.

Statistiques : Méfiez-vous ! (Broché)
de Nicolas Gauvrit
Ellipses (février 2007)
204 pages

L. A. V. Carvalho a publié un article, intitulé "On some contradictory computation in multi-dimensional analysis", publié dans Nonlinear Analysis. Cet article prétend prouver les choses suivantes : "les mathématiques multi-variables sont contradictoires avec l'arithmétique", "une rotation d'angle qui n'est pas un multiple entier de pi/2 est contradictoire avec l'arithmétique", "la théorie des nombres complexes est contradictoire", et enfin "les transformations de Lorentz sont contradictoires, sauf si la vitesse est nulle". Outre les curiosités de langage comme "mathématiques multi-variables", ce papier proclame finalement, et en toute modestie, que les mathématiques et la physique post-newtonienne, soit une partie substantielle de tout le savoir humain, sont absurdes. Il s'avère que ces nouvelles fantastiques sont le fruit d'une erreur grotesque...
Il y a évidemment de quoi rire et croire à un poisson d'avril. Il ne semble pourtant pas que ce soit le cas, ou alors celui-ci est préparé de longue date (l'article est paru en 2005). Quoi qu'il en soit une chose est certaine, l'article est paru dans une revue sérieuse, et en belle et nombreuse compagnie puisque le numéro en question de Nonlinear Analysis est consacré aux actes du 4e congrès mondial des analystes non-linéaires. En fait on tient là un début d'explication. Pour ce genre d'événement de nombreux chercheurs, en particulier des jeunes, soumettent leur papier en espérant avoir l'honneur d'une présentation orale de quelques minutes, ou plus modestement d'un poster affiché dans le hall. Les organisateurs, débordés de demandes, n'ont pas le temps nécessaire pour vérifier la solidité de tous ces articles. Le papier de L.A.V. Carvalho semble prouver qu'ils n'ont même pas le temps de les lire en diagonale. Il est cependant étonnant que l'article ait été publié par la suite avec les autres, compte tenu de l'énormité de ce qu'il affirme et qui n'est même pas caché derrière un jargon impénétrable. Cela pourrait signaler, comme j'en suis d'ailleurs persuadé, qu'il ne s'agit donc que de la partie émergée de l'iceberg...

Extrait du blog Mathéphysique (30 mars 2007)