Le blog-notes mathématique du coyote

L'émission A Bon Entendeur se penche sur les albums Panini. Voir l'émission (en bas de la page d'ABE). Voici la transcription :

Trois semaines avant le coup d'envoi de la coupe du monde, le moment idéal pour une émission spéciale foot. L'équipe d'ABE a enfilé son maillot, sorti les bières devant la télé... et presque fini son album Panini ! Au programme, tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les fameuses vignettes. Y-a-t-il pénurie volontaire de certaines cartes, moins de Ronaldinho que d'obscurs joueurs coréens? Un Senderos vaut-il trois Ribéry? Combien dépenser pour un album complet? Achat de cartons, troc, quelle est la meilleure stratégie pour finir un album à moindre frais ? Pour ABE deux mathématiciens confirmeront ou démentiront les rumeurs des collectionneurs.

Panini : des vignettes rares ?

Les Suisses sont de véritables Paninomaniaques : 250 millions de vignettes devraient être vendues dans notre pays en cette année de Coupe du monde !

Panini soigne donc tout particulièrement ses supporters helvétiques et propose même une édition spéciale Suisse du fameux album, avec 20 vignettes supplémentaires. Panini, c'est une véritable poule aux oeufs d'or, un business présent dans 100 pays, qui a rapporté près de 900 millions de frs l'année dernière. Mais l'entreprise italienne organise-t-elle volontairement la pénurie de certaines cartes ? Y a-t-il plus de vignettes de joueurs slovènes que de stars brésiliennes ? Certains mordus sont convaincus qu'en la matière le hasard n'existe pas ! Vrai ou faux ?

En ce mercredi ensoleillé du mois d'avril, rendez-vous avec les juniors d'Etoile Carouge et du FC Donzelle. Aussitôt le match fini, ces Djourous et Senderos en herbe se précipitent sur leurs vignettes. Pas de doute, la saison des Paninis a commencé et le « mercato » bat son plein.

Mais combien de temps faut-il pour remplir un album ? Quelle technique est la plus payante ? De l'aveu de l'un de ces jeunes passionnés « si on achète un carton ça va plus vite parce que yen a 500 dedans... »

Et les parents dépensent sans compter ! Selon un papa présent ce jour-là, « il faut bien compter entre 150.-- et 200.-- frs par album.»

La firme italienne sait surtout fidéliser ses aficionados. Cafétéria de la TSR, nous retrouvons trois paninophiles bien connus des téléspectateurs romands, en pleine transaction.

Romain Glassey, 35 ans, journaliste au département des sports est tombé dans la marmite Panini en 1982. Il nous avoue en rigolant : « chaque année je me dis non! Et puis je craque... »

Tania Chityl, 40 ans, journaliste à TSR Découvertes a commencé à collectionner les vignettes en 2006. Les albums Panini pour elle, une activité familiale qu'elle aime partager avec ses enfants.

Enfin, Pierre Poullier, 42 ans, également journaliste sportif à la TSR, collectionne les Panini depuis 1978. Cette année, c'est sa femme qui lui a donné un bon prétexte : collectionner les vignettes 2010 pour que leur bébé ait l'album de son année de naissance!

Panini ou la madeleine de Proust des 30-40 ans ! Nos trois journalistes se souviennent avec nostalgie des albums de leur enfance : les coupes de cheveux improbables des joueurs allemands des années 80, le regard inquiétant du bulgare Trifon Ivanov « le Brad Pitt des Carpates » dixit Romain Glassey.

Mais certaines choses demeurent immuables, comme cette nette impression que les dés sont pipés. Pierre Poullier a des doutes sur la juste répartition des cartes : « Rumeur ou pas...on est en Suisse et l'équipe la moins représentée dans mon album, c'est l'équipe suisse.»

Une des clés du succès Panini, c'est le mystère qui entoure la répartition des 660 vignettes. Certaines cartes seraient plus difficiles à obtenir. « Je constate que Messi meilleur joueur du monde, je l'ai pas... » précise encore Pierre Poullier.

Une théorie du complot que l'on retrouve chez les plus jeunes : « C'est obligé, sinon on finirait les albums trop vite ! ». Et les enfants sont unanimes, la carte la plus rare cette année, c'est la « Panini 000 », la première de l'album.

Mais y a-t-il vraiment des vignettes rares ? moins de Ronaldhino que de joueurs slovènes ? La Nati est-elle sous représentée ? Bref, y a-t-il pénurie volontaire et organisée, bien que Panini s'en défende?

ABE a décidé de répondre à ces questions cruciales une bonne fois pour toute ! Nous avons demandé à Sylvain Sardy et Yvan Velenik, deux mathématiciens de l'Université de Genève, de faire toute la lumière sur ces rumeurs.

La méthode suivie par nos deux mathématiciens, expliquée par Yvan Velenik, est simple : « Afin de vérifier que la distribution des cartes est homogène, c'est-à-dire qu'aucune des cartes n'est sur-représentée ou sous-représentée, ce qu'on a fait c'est faire acheter 6000 vignettes par l'équipe de l'émission. »

6000 vignettes, soit 12 boîtes achetées dans quatre cantons différents. L'équipe d'ABE a scrupuleusement noté la fréquence de chacune des cartes. Un album Panini compte 660 vignettes. La logique voudrait donc que l'échantillon comporte en moyenne 9 cartes pour chaque numéro.

« Naturellement il y a des fluctuations aléatoires, et le test qu'on a utilisé consiste à mesurer si ces fluctuations autour de ces valeurs moyennes sont normales ou si elles sont anormales.» précise le statisticien Sylvain Sardy.

Mais laissons nos deux scientifiques à leurs calculs pour l'instant.

Parallèlement à ce test, nous avons voulu procéder à une expérience grandeur nature. Samantha, 15 ans, fan de foot et de Senderos est experte en Paninis. Pour obtenir les vignettes convoitées, elle utilise d'ailleurs toutes les techniques disponibles. « Pour les échanges, on va sur Facebook ou MSN... et à l'école aussi, c'est là que ça marche le mieux».

Nous avons proposé un challenge à Samantha : tenter de compléter un album en un mois. Une vignette coûte 20 centimes, Samantha aura donc droit à 132 francs, soit la somme exacte pour acheter 660 vignettes. Seules consignes, ne pas acheter de boîte et faire le plus d'échanges possibles.

Mais retournons chez nos deux scientifiques qui ont maintenant fini d'analyser nos données. Alors la pénurie de certaines vignettes, mythe ou réalité ?

La réponse du statisticien Sylvain Sardy et sans ambiguïté, « Sur la base de ce test, on a pu démontrer avec une forte probabilité qu'il n'y avait aucune carte rare. »

Et oui, sur nos 6000 cartes, le meilleur joueur du monde Lionel Messi apparaît en 10 exemplaires. C'est plus que la moyenne et autant que l'obscur joueur Nord coréen Pak Nam Chol ! Idem pour LA fameuse vignette 000 préférée des enfants. Pas plus rare qu'une autre, elle apparaît en 10 exemplaires ! Mais qu'en est-il alors de l'équipe de Suisse ? « Il semblerait que ce soit un mythe. Les cartes de l'équipe suisse étaient réparties aussi bien que les autres cartes.» répond Sylvain Sardy.

Question alors, pourquoi ce sentiment de pénurie partagé par tous à chaque génération ?

Yvan Velenik, probabiliste, a une explication : « Si on considère par exemple un groupe de 10 enfants qui achètent chacun 100 pochettes, soit 500 vignettes par enfant, il est possible, il y a une probabilité d'au moins une chance sur 4 qu'il manque la même vignette à ces 10 enfants. Par conséquent, ils vont avoir l'impression que cette vignette est extrêmement rare puisque aucun d'entre eux n'a réussi à l'obtenir. »

L'autre explication est aussi psychologique. Selon Sylvain Sardy, « les 500 premières cartes qu'on va acheter, on va les acquérir très rapidement, par contre la dernière carte qui va nous manquer, on aura besoin grosso modo d'un 8e du temps, ce qui donne l'impression de rareté ».

Ainsi avec 233 pochettes achetées à la pièce, on obtient très facilement les 550 premières images.

Mais il faut 233 pochettes de plus pour récolter 90 nouvelles vignettes manquantes

Et encore 233 pochettes pour 17 vignettes manquantes supplémentaires.

Enfin les 3 dernières images ne seront obtenues qu'après l'achat de 233 dernières pochettes.

Autrement dit , plus on avance dans l'album plus il faut de temps pour obtenir une vignette manquante dans ce modèle théorique sans échange.

Ainsi, selon notre statisticien « Une maman qui va acheter ses pochettes à l'unité pour son enfant, aura besoin en moyenne de 930.—frs. Par contre, si l'enfant se permet de faire des échanges avec environ 10 amis, le coût reviendra en moyenne à 300.-- frs ».

Voyons si Samantha de son côté s'en sort mieux avec la technique des échanges. Très organisée, elle répertorie ses cartes : « Ca,c'est les fiches des vignettes qui me manquent et ça les fiches de celles que j'ai à double.»

Une semaine après le début de l'expérience, notre ado a déjà rempli 526 vignettes sur 660. Son compteur affiche 134 vignettes manquantes. «On a beaucoup les Asiatiques et l'équipe du Honduras .. mais peu de Suisses...!»

Puisque tout est histoire de probabilités, nos deux mathématiciens ont établi une stratégie pour remplir son album, qui mêle plaisir de l'échange en évitant la ruine des parents.

Acheter un carton de 500 vignettes, puisqu'ils ne contiennent aucun double, puis 40 pochettes. Echanger ensuite ces cartes de manière optimale avec 9 amis qui auront fait de même. Lorsqu'il ne vous manque plus que 50 vignettes, les commander par Internet chez Panini, car ce sont les plus difficiles à obtenir.

Coût total de l'opération: entre 125.-- et 155.-- frs selon le prix du carton.

Samantha, elle, continue inlassablement sa traque des vignettes manquantes.

Après 2 semaines, il ne lui manquait plus que 48 vignettes.

Après un mois exactement ,elle a finalement réussi son challenge et terminé son album. Les 2 dernières vignettes ont été les plus difficiles à obtenir, elle a mis une dizaine de jours à les trouver.

Samantha a obtenu son Graal, la dernière vignette manquante - une « brillante » de l'équipe de Nouvelle Zélande - au forceps grâce à « la connaissance d'une connaissance de sa cousine » !

Bref, défi réussi... Mais il y a encore d'autres méthodes, comme celle de Jean-Paul, un téléspectateur qui nous a écrit. Son album lui a coûté 99.25, au final, car il a revendu tous ses doubles sur Internet.

Quant aux cartons, il faut savoir qu'il ne contiennent aucun double. Leur contenu est donc aléatoire. Nous avons même fait une drôle de découverte : avec deux cartons dont les numéros de série se suivent, nous avons pu finir un album complet, alors que cette probabilité est normalement quasi nulle.. Mais là, c'est plus vraiment du sport !

Le philosophe et logicien britannique Bertrand Russell (1872-1970), afin d'illustrer le principe selon lequel n'importe quelle proposition peut être déduite d'une proposition fausse, a eu recours à cette identité mathématique. À un de ses étudiants en philosophie qui lui demandait : « Prétendez-vous que de 2 + 2 = 5, il s’ensuit que vous êtes le pape ? », Russell proposa la démonstration suivante :

1. Supposons que 2 + 2 = 5.
2. Soustrayons 2 de chaque membre de l’identité. Nous obtenons 2 = 3.
3. Par symétrie, 3 = 2.
4. Soustrayant 1 de chaque côté, il vient : 2 = 1.
5. Maintenant, le pape et moi sommes deux. Puisque 2 = 1, le pape et moi sommes un. Par suite, je suis le pape.

C’est par la logique que nous prouvons, c’est par l’intuition que nous inventons.

Jules Henri Poincaré

Complots mathématiques à Princeton
de Claudine Monteil
Editeur : Odile Jacob (mars 2010)

Charlotte arrive à Princeton, aux Etats-Unis, pour passer quelque temps avec son père, Jean-Claude Cavagnac, le célèbre mathématicien professeur à l'institut où s'illustrèrent Robert Oppenheimer et Albert Einstein. À son arrivée, Cavagnac disparaît. Son corps est retrouvé dans le lac Carnegie. Suicide ? Assassinat ? Pour quelles raisons ? Des collègues jaloux ? Des étudiants déçus ? Ses travaux mathématiques l'avaient-ils mis sur la voie d'une découverte stratégique pour une grande puissance ? La CIA, le FBI et les services secrets français sont sur les dents. Et s'il s'agissait d'un règlement de comptes où les Etats-Unis et la France sont impliqués ? Avec l'aide de Michael Taylor, l'agent du FBI en charge de l'affaire, Charlotte va dénouer les mystères de cette disparition. Un thriller impitoyable dans une élégante ville universitaire aux apparences trompeuses.

Une personne a un nombre pair de jetons dans une main et un nombre impair dans l'autre. Vous pouvez deviner dans quelle main est le nombre pair en procédant ainsi :

1. Faites multiplier le nombre de la main droite par un nombre pair au hasard, et le nombre de la main gauche par un nombre impair quelconque ;
2. Faites ajouter les résultats, et demandez le chiffre des unités de la somme;
3. S'il est impair, le nombre pair est dans la main droite et l'impair dans la gauche; s'il est pair, impair est à droite et pair à gauche.

Comment choisir 1.000 parmi 100.000
De la hiérarchie militaire chez les Tatars

Intéressant article de Patrick Popescu-Pampu, Maître de Conférences, Université Paris 7. L'auteur présente la méthode utilisée par certains Tatars, telle qu’elle est rapportée par Marco Polo.

Lire l'article

C'est l'effet “blouse blanche”. 40 % des adultes (anglais) ont une trop haute pression sanguine : cela fait courir un risque important pour le coeur (ex : arrêt cardiaque) et les reins. Cela a par ailleurs un coût important pour le système de santé. Une étude a remarqué qu'il existait une différence entre les mesures de pression sanguine à l'extérieur (réalisées de manière automatique par des capteurs) et chez les médecins et infirmières. Ces différences dépendaient du genre sexuel et de l'âge du patient. Plus le niveau est proche de la normale, moins cette différence est importante. Ce constat est à noter si l'on veut suivre longtemps un patient : ce dernier est souvent anxieux lorsqu'il va voir un médecin et cela peut donc altérer les mesures.

Source : Sur-la-Toile

Un vaste sondage vraissemblablement sérieux (Reuters Ipsos) réalisé dans 22 pays auprès de 23000 adultes a montré ... que l'Inde est l'épicentre des activités extra-terrestres ! 45 % des Indiens sont en effet des “David Vincent” : ils croient que l'invasion extra-terrestre a déjà commencé.
Les Chinois ne sont pas en reste : 42 % y croient. Les Japonais suivent (29 %). Les presque “non-croyants” sont les Belges, les Hollandais et les suédois. Si l'on fait la moyenne de tous les pays, on arrive à 20 %... Parmi les 80 %, doit-on compter les extra-terrestres qui ont répondu au sondage par la négative pour ne pas éveiller les soupçons ? Les hommes sont davantage susceptibles de croire à la présence d'ET sur Terre (22 % contre 17 % pour les femmes).

Source : Sur-la-Toile

Contenu du cours

Après le cours 2003 au Brassus, la CRM organise à nouveau un cours consacré à l'histoire et l'épistémologie des mathématiques. Les sujets abordés seront particulièrement variés et couvriront une période allant du 16e au 20e siècle. G. Heinzmann parlera de manière générale des approches en philosophie des mathématiques.
Plusieurs problèmes mathématiques seront ensuite présentés sous un angle à la fois historique et épistémologique. La géométrie occupera une part importante avec un exposé de J.D. Voelke sur le statut des axiomes géométriques, deux exposés de K. Volkert sur la notion d'aire et la place de l'expérience en géométrie et un exposé de P. Lombard sur la perspective. Ce dernier abordera aussi un thème pédagogique en parlant de l'expérience des mathématiques modernes dans l'enseignement.
Le cours comprendra aussi des exposés en rapport avec la logique et l'algèbre. J. Boniface expliquera ainsi comment Frege a essayé de fonder les mathématiques sur la logique ; elle comparera aussi certains aspects de la conception des mathématiques de deux grands algébristes: Dedekind et Kronecker.
E. Barbin parlera pour sa part de l'histoire des algorithmes, d'Euclide à Turing, ainsi que des courbes, un domaine situé au carrefour des mathématiques, de la physique et de la technique. Ce programme particulièrement éclectique devrait permettre aux participants de découvrir de nouveaux horizons et d'être initiés aux recherches actuelles en histoire et philosophie des mathématiques.

Pour s'inscrire (délai : 26 juillet 2010)

Je regrette d’avoir dû, au cours de cette conférence, vous administrer une aussi forte dose de géométrie à quatre dimensions. Je ne m’en excuse pas, parce que je ne suis pas vraiment responsable du fait que la nature, dans son aspect le plus fondamental, est à quatre dimensions. Les choses sont ce qu’elles sont.

John Whitehead

L'agrapheur - Intrigues policières à saveur mathématique
par Alain Hertz
ISBN : 978-2-553-01543-4
Mars 2010
258 pages

Apprendre en s'amusant, n'est-ce pas ce que nous aimerions tous pouvoir faire? L'Agrapheur offre une telle occasion puisqu'il propose une approche ludique de l'apprentissage de la théorie des graphes, une discipline des mathématiques aux applications multiples, sous forme d'intrigues policières. Lire cet ouvrage, c'est comme suivre un cours d'introduction à la théorie des graphes sans devoir fréquenter une salle de classe. Et comme aucune connaissance préalable n'est requise pour comprendre les raisonnements mathématiques qu'il contient, il est facile d'accès pour tous. Il s'agit donc d'un magnifique outil de vulgarisation pour aborder cette science encore méconnue. Il s'adresse d'abord aux étudiants de niveau collégial ou universitaire qui aiment résoudre des énigmes et aux enseignants qui désirent faire découvrir la théorie des graphes à leurs étudiants; ces derniers peuvent d'ailleurs se prévaloir de notes pédagogiques d'accompagnement qui leur permettront d'intégrer les intrigues du livre à leur matière sous la forme d'exercices ludiques. Mais tous les passionnés de jeux de raisonnement et de sudokus prendront plaisir à résoudre les enquêtes qui y sont présentées.

4e DE COUVERTURE
Un vol et un braquage, une imposture liée à un héritage, la disparition d'une souris de laboratoire de plusieurs milliers de dollars, entre autres affaires, sont au coeur d'enquêtes menées par Maurice Manori, inspecteur de police, dit l'Agrapheur. Ce surnom, il le doit à ses méthodes aussi efficaces que non conventionnelles. Il dispose, en effet, d'un outil redoutable pour « agrafer » les coupables des affaires criminelles : la théorie des graphes. En quête de la vérité, l'inspecteur Manori vous entraînera dans les méandres de cette discipline mathématique aux applications multiples.
L'ouvrage est un magnifique outil de vulgarisation de cette science encore méconnue qui permet de modéliser les situations les plus diverses de la vie de tous les jours. Par son approche ludique, il s'adresse autant aux passionnés de sudokus et d'énigmes qu'aux étudiants et aux enseignants en sciences et en mathématiques. Que les truands se le tiennent pour dit, l'Agrapheur est aux aguets...

Voir le site d'accompagnement du livre.

Une étude vient de montrer que les gens qui mangent régulièrement de chocolat seraient plus dépressifs que la moyenne. Ceux qui mangent au moins une barre de chocolat par semaine ont davantage tendance a être dépressif que ceux qui en mangent de manière irrégulière. Nombreux sont ceux qui croient que le chocolat donne un bon coup au moral, et c'est peut-être vrai, mais il faut davantage d'études à ce sujet.
On ne peut pas encore dire si le chocolat est une cause, une conséquence ou un remède à la dépression. Ce que l'étude sur plus de 1000 personnes adultes à montré est qu'il existait une relation de proportionnalité entre quantité consommée et humeur générale. Aucun des volontaires de l'étude n'était sous antidépresseur ni cliniquement enregistré comme dépressifs par les médecins. Est-ce que le chocolat aurait un effet similaire à l'alcool (bon sur le court terme, pour le moral, mais négatif au long terme) ?

Source : Sur-la-Toile

L'écrivain et mathématicien Denis Guedj, professeur d'histoire et d'épistémologie des sciences mais aussi comédien et scénariste, est mort samedi à l'âge de 69 ans, a annoncé mardi à l'AFP sa famille.
Né en 1940 à Sétif (Algérie), il est l'auteur de nombreux essais et romans mettant en scène les sciences, les mathématiques et leur histoire. Il a collaboré au quotidien Libération de 1994 à 1997, écrivant des chroniques qui ont été rassemblées dans l'ouvrage "La gratuité ne vaut plus rien " (Le Seuil 1997).

Denis Guedj a atteint la notoriété en 1998 avec la publication de son roman "Le théorème du perroquet" (Seuil), une odyssée sur l'origine et la petite histoire des mathématiques. Dans ce livre entre récit d'aventure et polar, il fait revivre la naissance des mathématiques, les lieux où elles ont été créées. On y apprend par exemple que les "chiffres arabes", de 1 à 9, ne sont pas si arabes que cela...
Il a aussi publié en 2000 "Le Mètre du monde" (Seuil) dans lequel il raconte comment le système métrique décimal s'est imposé pendant la Révolution française.
En 2003, il publie "Les Cheveux de Bérénice" (Seuil) où le mathématicien Ératosthène, directeur de la Grande Bibliothèque, est chargé par Évergète de mesurer la circonférence de la Terre.
En 2005, il a publié un roman sur l'invention du zéro, à travers la vie de cinq femmes, à cinq époques différentes dans "Zéro : Ou Les cinq vies d'Aémer" (Robert Laffont), et en 2007, chez le même éditeur "Villa des hommes " dans lequel il fait se rencontrer en 1917 dans un hôpital psychiatrique un vieux mathématicien allemand célèbre et un jeune soldat français.
Enfin, en 2008, il publie "Les mathématiques expliquées à mes filles" (Seuil)

Au cinéma, il a notamment écrit et réalisé une fiction documentaire "La vie, t'en as qu'une" en 1978. Il était enseignant à l'université Paris VIII.

(Source AFP via Le Parisien)

Un de mes premiers billets sur ce blog avait été une interview de Denis Guedj. C'est l'occasion de la relire.

Les hommes qui ont une voix dont le ton est monotone sont perçus comme puissants et confiants en eux. Une étude de chercheurs de l'université a consisté à mesurer les qualités de voix de volontaires masculins. Aussi incroyable que cela paraisse, il existait une relation entre l'importance du changement de ton de voix (variation de fréquence fondamentale) et le nombre de partenaires sexuelles que l'homme avait eu l'année précédente !
Ces experts croient que cette “monotonie de voix” est une indication d'autorité et d'indépendance. Des acteurs comme Clooney ou Clint Eastwood sont des exemples typiques. Lorsque l'homme est en contrôle, sa voix le reste aussi : des variations vers le haut sont synonymes de stress et vers le bas, d'agression. Ce n'est donc pas tant la voix qui séduit que l'expression indirecte d'un statut.

Source : Sur-la-Toile

Je vous propose le jeu suivant, qui durera quelques semaines (je ne dis pas combien, mais il faudra que plusieurs centaines de personnes aient joué) :

Choisissez un nombre entre 1 et 100. Pour gagner, il faudra avoir choisi le nombre le plus petit que le moins de personnes auront aussi choisi (dans l'idéal, vous serez le seul à avoir choisi ce nombre).

Dans la version originale de ce jeu, il n'y a pas de borne supérieure, mais j'ai dû en mettre une pour des raisons pratiques. Pour jouer, allez sur la page Sondages mathématico-psychologiques, à droite. Il n'y a rien à gagner, juste le plaisir d'avoir été plus malin que les autres...