... Aujourd’hui, les mathématiques restent incontournables pour notre compréhension de la nature et de notre planète.
La pandémie de COVID-19 a propulsé la modélisation mathématique au premier plan de l’attention et du débat publics. Des termes tels que « croissance exponentielle » ou « aplatir la courbe » font désormais partie du lexique collectif.
« Des maths pour agir » : une boîte à outils mathématiques pour accompagner la prise de décision par la science
CNRS, 05.06.2023
Des objectifs de développement durable
L’Agenda 2030 pour le développement durable, adopté par tous les États membres des Nations Unies en 2015, fournit un plan d’action commun pour les populations, la planète, la prospérité et la paix.
Des maths pour agir couvre ainsi un large éventail de sujets liés à ces objectifs de développement durable, de la cartographie de la pauvreté à la prévision du changement climatique, en passant par la caractérisation de la mesure de l’écart entre les sexes, la modélisation des pandémies et des organisations alimentaires, ou la mesure de la biodiversité."
Ces insectes peuvent apprendre et compter, et même de débattre entre elles! Elles sont capables de compter jusqu’à 5, comme beaucoup d’animaux bien plus gros et complexes. Les abeilles peuvent aussi résoudre des additions et des soustractions élémentaires, savent utiliser le zéro... c’est-à-dire le concept de l’absence en mathématique, un concept que les occidentaux n'ont admis qu'au 12e siècle !! De nos jours, de plus en plus de chercheurs étudient les différentes facettes de l’intelligence animale, plus seulement celle des singes, des dauphins ou des chiens, mais celle des poissons, des bactéries et même des plantes: "l'intelligence d'une plante verte" ou le "QI d'une huître" n'auront bientôt plus de sens !!
Baleine sous Gravillon (BSG) | S02E112, 09.06.2021
"Aurore Avarguès-Weber est chercheuse en neurosciences cognitives. Elle étudie l’intelligence des abeilles, au Centre de Recherche sur la Cognition Animale de Toulouse."
Quel est le point commun entre une colonie de fourmis qui construisent une fourmillière, des cellules biologiques qui forment un squelette cellulaire, ou les supporters d’un stade qui font une ola ? Tous ces systèmes sont considérés comme des « systèmes complexes », au même titre qu’un banc de poissons ou une nuée d’oiseaux, soit un système sans coordination centrale qui mène spontanément à l’émergence d’une structure complexe stable. Comment étudier ces systèmes, qui empruntent autant à l’éthologie, à la sociologie, à la physique statistique qu’à l’algorithmique et au machine learning, c’est tout l’enjeu de ce carrefour méta-disciplinaire.
La Méthode scientifique par Nicolas Martin, 19.02.2020
Les repères
Un système peut être qualifié de complexe lorsque la multitude des interactions locales entre les parties qui le composent fait émerger de nouvelles propriétés globales, celles-ci pouvant, dans certains cas, rétroagir sur ces mêmes parties. Autrement dit, les interactions entre les parties sont elles-mêmes produites localement sans aucune référence à une structure globale préconçue, laquelle constitue donc une propriété émergente du système et non une propriété imposée depuis l’extérieur.
Outre cette notion d’émergence, l’autre maître-mot qui caractérise les systèmes complexes est celui d’auto-organisation, un mécanisme ou un ensemble de mécanismes par lesquels les structures sont produites au niveau global d’un système à partir d’interactions entre ces parties à un niveau d’intégration inférieur.
La science des systèmes complexes se situent donc à un carrefour interdisciplinaire. Vue sous le prisme de l’éthologie, il peut s’agir de colonies de bactéries, d’essaims d’insectes, de bancs de poissons, de nuées d’oiseaux ou encore de troupeaux d’ongulés. Vue sous le prisme médical, on peut étudier par ailleurs la propagation d’une épidémie ou encore le mécanisme de tumorigenèse.
En revanche, vue sous le prisme des sciences sociales, il est très difficile de modéliser les sociétés humaines en tant que système complexe. C’est également le cas, plus largement encore à l’échelle de la planète, du système-Terre, un système complexe qui en englobe bien d’autres. Pour l’étudier, les chercheurs tentent de comprendre quels sont les fondements de toutes les crises écologiques que l’on vit et comment on peut étudier la physique du problème en tant que système complexe.
Peut-on s'inspirer des techniques de modélisation mathématique et de simulation informatique élaborées dans les sciences naturelles pour comprendre enfin la société et l'améliorer ?
Comment améliorer la représentation des femmes scientifiques dans les médias ?
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Journée organisée par l'Association des Journalistes Scientifiques de la Presse d'Information (AJSPI), la Bibliothèque nationale de France (BnF), la Société Chimique de France (SCF), la Société Française de Physique (SFP), la Société Française de Statistique (SFdS), la Société Informatique de France (SIF), la Société de Mathématiques Appliquées et Industrielles (SMAI) et la Société Mathématique de France (SMF).
L'ensemble de la journée est animée par Mathieu Rouault, journaliste à Grand Labo.
09:30
Ouverture de la journée par Laurence Engel, présidente de la Bibliothèque nationale de France, Daniel Hennequin, Société Française de Physique et Audrey Mikaëlian, vice-présidente de l'Association des Journalistes Scientifiques pour la Presse d'Information
09:45
Céline Calvez, députée des Hauts de Seine, membre de la commission des affaires culturelles et de l'éducation, co-auteure du rapport d'information sur les femmes et les sciences
10:05
Un mois de femmes scientifiques dans la presse écrite, par Cécile Michaut, journaliste
10:20
Nommer les savantes avec les mots qui conviennent : un enjeu pour la construction d’une société égalitaire, par Éliane Viennot, professeuse de littérature
10:40
Où sont les femmes dans les médias scientifiques ? État des lieux et perspectives, par Clémence Perronnet, chercheuse en sociologie et maîtresse de conférences en sciences de l’éducation
11:00
Pause
11:15
Table ronde Les (bonnes ?) pratiques dans les médias avec
Audrey Mikaëlian, journaliste-réalisatrice et rédactrice en chef
Mathilde Farine, gender éditrice du Temps
Philippe Pajot, rédacteur en chef de La Recherche
12:00
Représentation des expertes, nous journalistes avons un rôle à jouer, par Léa Lejeune, journaliste, membre du Haut Conseil à l'Égalité, présidente de Prenons la une.
12:20
Natacha Rault, journaliste, présidente de l'association Les Sans PagEs
12:45
Pause déjeuner
14:00
Laurent Simon, TheMetaNews
14:20
Alexis Verger, auteur de @366portraits
14:40
Aude Bernheim, autrice de L'intelligence artificielle, pas sans elles !
15:00
Table ronde Les (bonnes) pratiques des organisations scientifiques
Caroline Champenois, chercheuse CNRS, membre de la commission Femmes et Physique de la Société Française de Physique et du conseil d'administration de l'association Femmes&Sciences.
Le chercheur Samuel Alizon, qui travaille à modéliser l’épidémie de Covid-19, prévient que le déconfinement entraînera un rebond. C’est mathématique. Explications.
« Le confinement ne fera pas disparaître l’épidémie ». Publié le 05.04.2020
"Chercheur au CNRS, spécialiste de l’évolution des maladies infectieuses, Samuel Alizon anime l’une des très rares équipes françaises de recherche qui propose des modèles mathématiques de l’épidémie de coronavirus. Alors que des voix médicales réclament un renforcement du confinement, ses travaux montrent que la fin de ce dernier entraînera immanquablement, après une décrue, un rebond dramatique de l’épidémie au bout de quelques semaines."
[...]
"... Les courbes que nous publions ne servent qu’à indiquer les grandes lignes des trajectoires épidémiques à attendre… et à nourrir un débat démocratique sur la manière de lutter contre l’épidémie, car le choix entre les différentes options devrait faire l’objet d’une discussion publique."
[Image] Vague épidémique avec contrôle fort mais de durée limitée
[via] Modélisation de l’épidémie de COVID-19 : modèle SEAIR - Rapport 3 sur un modèle de propagation de l'épidémie de COVID-19 (calcul de R0 et illustration des mesures de contrôle), 24 mars 2020 http://alizon.ouvaton.org/Rapport3_Modele.html
Conceptualiser des notions telles que l’addition ou la soustraction ne serait pas une faculté que les humains seraient les seuls à maitriser, d’autres espèces, telles que les abeilles en seraient également capables.
Par Christophe Rodo. Publié sur Cerveau en argot, le 11/03/2019.
"Afin d’essayer de mieux comprendre ce que certaines espèces d’insecte peuvent avoir comme niveau d’abstraction sur le monde qui nous entoure, des chercheurs se sont intéressés aux abeilles et à leur appréhension de l’arithmétique."
Internet et les fourmis fonctionnent de la même manière. En 2012, une étude réalisée par des chercheurs de Stanford mettait en évidence un point commun entre les deux. Le protocole de collecte de nourriture des insectes est comparable au Transmission Control Protocol sur internet (TCP). ...
Organisée par l'Institut de biologie du Collège de France, la journée François Jacob se tiendra le 4 octobre 2021, de 9h30 à 18h00, Amphithéâtre Marguerite de Navarre. Les conférences sont en anglais.
Journée François Jacob 2021 - Beauté mathématique du vivant - Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB) - UMR 7241 / U1050 - Collège de France, 02.08.2021
"Elle réunira des spécialistes d’horizons divers, mais tous impliqués dans la modélisation physique ou mathématique des objets biologiques."
Saviez-vous que seules les femelles peuvent piquer ? S’il est difficile de déterminer si les abeilles ont une conscience, il est possible d’expliquer pourquoi elles attaquent au péril de leur vie.
The Conversation junior, 01.06.2021
Par Marie-Pierre Chauzat
Biologiste, spécialiste des abeilles, Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses)
La conscience des abeilles
"Il est difficile d’évaluer la conscience des abeilles. La question est de savoir si abeilles sont capables de sentience. Ce mot désigne la capacité d’éprouver des choses subjectivement, d’avoir des expériences vécues. Un être sentient ressent la douleur, le plaisir, et diverses émotions ; ce qui lui arrive lui importe. Selon cette philosophie, ce fait lui confère une perspective sur sa propre vie, des intérêts (à éviter la souffrance, à vivre une vie satisfaisante, etc.).
Pour avancer sur cette question, les chercheurs ont créé des expériences qui permettent de se rendre compte de certaines choses. Par exemple, on a découvert que les abeilles connaissaient le zéro. Pour cela, les abeilles ont été entraînées à choisir, entre deux images, celle qui avait le moins d’éléments. Lors du test, elles étaient récompensées grâce à une boisson sucrée. Ainsi, entre des images avec trois ou quatre éléments, les abeilles devaient choisir l’image avec trois éléments. Si les chercheurs présentaient une image sans élément et une avec un ou plus, les abeilles comprenaient que zéro était le plus petit nombre. Les abeilles comprennent donc le concept mathématique du zéro qui n’est pourtant pas si évident.Il a été aussi montré que les abeilles pouvaient reconnaître des visages humains."
Les découvertes récentes en éthologie bouleversent de nombreuses idées préconçues sur l'intelligence animale : chaque animal en est doté à des degrés différents. À l'occasion de la journée mondiale des intelligences animales, les spécialistes insistent sur l'adaptabilité des animaux.
Animaux-hommes : "Notre intelligence n'est pas forcément la plus performante", selon une primatologue
Par Maïwenn Bordron, 06.02.2021
"... Certains chercheurs parlent ainsi "d'araignées mathématiciennes" dans des travaux récents."Ils montrent que des araignées ont placé des cailloux autour de leur terrier avec un choix de cailloux ou de matériaux très spécifique pour que le fil de soie puisse résonner et les alerter à l'intérieur du terrier qu’il y a un prédateur qui arrive ou une proie", met en avant Emmanuelle Pouydebat, directrice de recherches au CNRS et spécialiste de l'évolution des comportements animaux."
Ivan Maksymov et ses collègues ont reçu un IgNobel pour les recherches sur les ondes ultrasonores et leur potentiel pour interfacer cerveaux et ordinateurs de façon non invasive.
Par Ivan Maksymov , 08.11.2020
"Cette année, mon collègue Andrey Pototsky et moi-même avons reçu le prix Ig Nobel de physique pour nos travaux expérimentaux impliquant des vers de terre vivants en vibration.
Les prix Ig Nobel sont décernés chaque année pour récompenser des chercheurs dont les travaux ne sont pas seulement stimulants, mais aussi drôles ou inhabituels.
Notre travail fait sourire, mais aussi réfléchir. À première vue, il s’agit de deux chercheurs observant des vers de terre qui se tortillent sur un haut-parleur – mais pourquoi des chercheurs en physique et en mathématiques appliquées font-ils des choses pareilles ?
Et bien, c’est parce que nous explorons le potentiel d’une nouvelle approche pour interfacer cerveau et machines, grâce à des ondes sonores un peu spéciales. Venez, je vous emmène au laboratoire."
(...)
[Image] Des vibrations peuvent être créées à l’aide d’un smartphone par exemple. Nous pensons que les ondes de Faraday provoquées par ces vibrations pourraient alors interagir avec les impulsions nerveuses de type « soliton », et faire l’interface entre cerveau et machine.Ivan Maksymov, Author provided
En véritables espions de la nature, les éco-acousticiens observent sans être vus ni entendus.
Par Jérôme Sueur , 13.02.2020
Extrait :
"... Reconnaître automatiquement toutes les espèces qui forment un paysage sonore reste encore un défi d’identification automatique qui sera peut-être relevé un jour grâce aux nombreux laboratoires utilisant l’intelligence artificielle et des bibliothèques sonores de référence – comme Xeno-Canto ou la sonothèque du Muséum national d’histoire naturelle.
La deuxième option consiste à classer automatiquement, sans les connaître a priori, les sons contenus dans un fichier audio. On estime ici le nombre de sons dans un paysage sans chercher à les identifier. L’algorithme dira, par exemple, que le fichier contient cinq sons distincts sans savoir s’ils sont dus à un ou plusieurs oiseaux, amphibiens ou insectes. Cette technique dite de « classification non supervisée » progresse et devrait aider au suivi de milieux difficiles d’accès, comme la canopée ou les fonds marins.
La troisième possibilité caractérise un enregistrement par une seule valeur mathématique, un peu comme un indicateur économique essaie de résumer la santé financière d’un pays. Ces valeurs, ou indices acoustiques, cherchent essentiellement à mesurer la richesse ou complexité sonore d’un enregistrement.
Ces indices, créés il y a une petite dizaine d’année, sont maintenant très nombreux et utilisés partout dans le monde. Ils aident, par exemple, au suivi des récifs coralliens. Ces habitats marins abritent une diversité unique et fortement menacée dont une grande partie produit des sons : poissons et mammifères marins mais aussi oursins et crustacés – dont la fameuse crevette pistolet."
Qui sait que le GPS de nos voitures est conçu à partir d’algorithmes complexes basés sur le comportement et le déplacement des fourmis ? Les systèmes d’optimisation animale sont, en effet, de nouveaux modèles pour résoudre des problèmes de probabilité mathématique.
[via] CNRS sur Instagram, 20.07.2018 : #AntManetlaGuepe version scientifique La fourmi pavriendra-t-elle à trouver son chemin ? https://www.instagram.com/p/BlcVOkfFcVt/
"#LeSaviezVous Le #GPS de nos voitures est conçu à partir d’algorithmes complexes basés sur le comportement et le déplacement des fourmis. Les systèmes d’optimisation animale sont, en effet, de nouveaux modèles pour résoudre des problèmes de probabilité mathématique."
La théorie de la viabilité est un cadre mathématique développé en France au début des années 90 qui a été appliqué à divers domaines : pêcherie, robotique, finance, anthropologie,…
Depuis quelques années, il est utilisé par les chercheurs à l’Inra dans le domaine de l’agroécologie pour étudier des systèmes complexes et incertains.
Le principe ? Utiliser des algorithmes pour déterminer les conditions nécessaires pour qu’un système conserve certaines propriétés dans le temps.
Par exemple, comment concilier productivité et maintien de la biodiversité dans un système d’élevage basé sur le pâturage ? A l’INRA, en collaboration avec des collègues du CNRS et de l’IRSTEA, la théorie de la viabilité a été mobilisée dans de nombreuses recherches sur le développement durable et la gestion des ressources renouvelables : élevage, pêcheries, forêts, eau, politiques environnementales.
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![[Podcast] Abeilles 4/4 : la stupéfiante intelligence des tout petits, Aurore Avarguès Weber (chercheuse) | EntomoScience | Scoop.it](https://img.scoop.it/0PrqryY0Bvye5BK-R4m8hzl72eJkfbmt4t8yenImKBVvK0kTmF0xjctABnaLJIm9)
![[Podcast] Les arithméticiennes abeilles (chronique 92) | EntomoScience | Scoop.it](https://img.scoop.it/ZYMqFdMi8qXQvBhq5Dt_iDl72eJkfbmt4t8yenImKBVvK0kTmF0xjctABnaLJIm9)
