Édition du: 03/11/2023 |
INDEX |
Types de Nombres – Motifs |
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ALGORITHMES Programmation classique et
évolution Mécanisation de la résolution
d'un problème. Il s'agit de trouver
une méthode systématique conduisant au résultat. Algorithme: ensemble de règles qui définissent une séquence
d’opérations. Ce sont des séries d’instructions qui indiquent
à un ordinateur comment il est
censé résoudre un problème ou atteindre un certain objectif. Algorithme: c’est en quelque sorte une recette de cuisine: on prend certains
ingrédients qu’il s’agit de mettre dans le bon ordre pour réaliser le plat
souhaité, simplifie le sociologue Dominique Cardon. |
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Sommaire de cette page >>>
Algorithme >>> Définition >>> Historique >>> Liste & liens >>> Algorithmes
typiques du monde de 2014 >>> Littérature et
algorithme >>> Les trois algorithmes
les plus célèbres >>> Moteur de recherche
Google >>> Indexation
automatique des images >>> Votre personnalité >>> Prédire l'avenir |
Débutants Glossaire |
Anglais: Algorithm (prononcez [algorizom] ); finite
sequence of well-defined instructions.
Voir Algorithme dans le DicoMot maths /
Algorithmes
– Débutants
Non
papa, je n'ai pas fait mon devoir de maths. Mais, à la place, j'ai développé
un algorithme qui explique pourquoi. |
Voir Pensées & humour
Algorithmes
Un algorithme n’est pas doué de raison. Ce n’est pas une entité magique. Il n’est ni sournois, ni
bienveillant. Simplement composé d’une suite d’instructions élémentaires qui
permettent de résoudre un problème.
Ceci lui permet d’être exécuté par un ordinateur,
capable d’effectuer des opérations
infiniment rapidement, de stocker
et manipuler des volumes pharaoniques de données, et qui, utilisé à bon escient,
est une incroyable annexe aux capacités
de calcul de nos cerveaux. Les algorithmes ne sont pas récents, les premiers
datent des Babyloniens. Alan Turing, le père de la science informatique, formalisera le concept et
introduira la notion de programme et
de programmation par sa célèbre machine éponyme. La nouveauté dans notre
monde est leur ubiquité. Un algorithme, voire un ordinateur, est embarqué
dans à peu près tout ce qui nous entoure
: notre machine à café, le distributeur automatique de billets du coin, notre
voiture, tous les recoins de notre
navigateur, et bien évidemment notre téléphone
portable et chacune de ses applications. Anne-Marie Kermarrec, directrice de recherche
à l'Inria Libération – 20 mars 2014 |
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Algorithme ou procédure, Programme ou recette
Un algorithme est une succession d’instructions à
enchaîner dans un ordre bien précis, permettant de résoudre un problème de
façon systématique. Il est écrit dans un langage compréhensible par tous. Voir Exemples en
algorithmes débutant
Tout le chemin à parcourir est
décrit pas à pas pour atteindre le résultat désiré.
Procédure d'automate, totalement
codifiée et présentée selon une séquence très précise à respecter.
Il faut étudier complètement le problème et codifier
exhaustivement la solution.
Il est nécessaire de bien décortiquer la solution pour
la mettre dans un automate rapide qui va la dérouler beaucoup plus vite que
le cerveau. L'algorithme
est un procédé de calcul systématique et rapide au service de l'homme. Recette de cuisine
Toutes les étapes indiquées dans l'algorithme sont
suivies. Mais, dans certains cas, l'exécution de la "recette" peut
être longue. Par exemple: Trouver
tous les nombres premiers jusqu'à N: L'algorithme
explore selon la séquence parfaitement codifiée, toutes les possibilités de
division de chaque nombre inférieur à N par tous les nombres inférieurs à N1/2
. Pratique pour les petits nombres. Vite impossible pour les très
grands nombres.
On peut y ajouter un peu d'astuce et optimiser le
calcul, mais cela restera une procédure imaginée par l'homme dont il faudra
vérifier la probabilité de temps de calcul avant de lancer son exécution. |
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Algorithme
D'après le Dictionnaire
des mathématiques Types
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Le mot ALGORITHME
vient d'une déformation du nom d'un mathématicien du IXe siècle Al Khwarizmi.
Orthographe moderne sans doute calquée sur le modèle du mot arithmétique.
Un des algorithmes les plus anciens et le plus connu
est l'algorithme
d'Euclide permettant le calcul du PGCD.
Les algorithmes se sont développés avec les ordinateurs
et la nécessité d'automatiser les calculs.
Un programme est un algorithme écrit dans un langage
digeste pour l'ordinateur. Automation et risque sur l'emploi Jadis les moulins étaient vus comme des
moyens d'automation. Puis, vint la révolution industrielle (XIXe
et XXe siècle) et la crainte de la perte des emplois. Des métiers disparaissaient
mais d'autres étaient créés et cela, sur plusieurs dizaines d'années. À son
tour, l'intelligence artificielle (IA) et ses algorithmes promettent
d'automatiser de nouvelles tâches comme diriger automatiquement une voiture
ou reconnaitre des individus dans une foule, etc. Un des algorithmes utilisés en IA est celui
de la régression logistique. Il permet, par exemple, de proposer le prix
d'une maison à partir d'une batterie de données statistiques. En effet, de
plus en plus, l'algorithme imite le comportement humain: apprentissage,
détection de situation, tri et classement, prise de décision. Il remplace
l'homme dans des tâches répétitives plus ou moins qualifiées. La révolution numérique est plus rapide et
plus globale que la révolution industrielle. D'où la nécessité de programmes
de formation sérieux pour effectuer les conversions de métiers nécessaires et
pour éviter de laisser de nombreuses
personnes sans activités. |
Danger ?
Un
algorithme n'est rien de moins qu'un ensemble
d'opinions dissimulées dans des codes mathématiques. Les
entreprises devraient être obligées de faire vérifier leurs algorithmes,
comme les constructeurs automobiles obligés de soumettre leurs véhicules à un
contrôle sécurité. Cathy O'Neil, mathématicienne spécialiste
du Big Data Elle
donne des exemples d'algorithmes appliqués à la mesure des performances des
hommes (professeurs, employés, cadres…) ou encore d'algorithmes destinés à
faire un choix (de livres à lire, d'actualités à consulter …) Source:
Faut-il
avoir peur des algorithmes? – TTS Culture – 14/09/2017 |
Voir Pensées & humour
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Algorithme |
Qui porte sur |
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Algorithme développé sur le site |
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Affichage de l'heure |
Exemple d'algorithme |
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Al Kashi - Algorithme d'- |
Calcul de - polygones |
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Algorithme glouton |
Fractions égyptiennes |
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Années bissextiles |
/ |
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Archimède - Algorithme d'- |
Calcul de - polygones |
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Bailey-Borwein-Plouffe |
Calcul de la nième décimale de p en binaire |
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* |
Carrés magiques |
Carrés magiques: construction |
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* |
Carte bancaire |
Algorithme de Luhn |
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Colonie de fourmis (ACO) |
Optimisation de chemin |
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Constante de Chaitin |
Algorithme aléatoire: probabilité d'arrêt |
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Constante e |
Réduites de e : calcul |
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Crible d'Ératosthène |
Recherche des nombres premiers |
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* |
Cusa - Algorithme de- |
Calcul de - polygones |
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Dieu - Algorithme de - |
Cube de Rubik: résolution minimale inconnue |
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Diophante |
Équation
diophantienne: pas d'algorithme |
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* |
Division |
Revue des méthodes de calcul sans diviser |
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* |
Division de 1 par 19 |
Calcul itératif védique |
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Drone |
Éviter les obstacles mobiles |
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* |
Einstein |
Résolution de l'énigme d'Einstein |
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* |
Euclide - Algorithme d'- |
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Euler- Mac Laurin - Algorithme d'- |
Constante e : calcul |
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Évaluation des élèves |
Aide à l'enseignement |
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Factorielle |
Produit des entiers |
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Fortune – Algorithme de - |
Génération du diagramme de Voronoï |
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Fraction |
Fractions continues |
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Gauss - Algorithme de - |
Calcul de - analytique |
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Glouton - Algorithme - |
Graphe: recherche de chemin optimum |
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* |
Glouton - Algorithme - |
Graphe: coloration |
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* |
Héron - Algorithme de - |
Racine carrée |
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* |
Intégramme, logigramme |
Logique formelle : résolution de problème |
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Jeux |
Avec ordinateurs – État d'avancement |
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* |
Jour |
Détermination du jour de la semaine |
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Mandelbrot |
Fractales: construction |
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Martin-Löf |
Suite aléatoire: pas d'algorithme |
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Méthode du tri à bulles |
Tri de données |
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* |
Newton - Algorithme de - |
Racine des équations |
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* |
Permutations |
Algorithme de Heap |
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* |
Puissance 1/4^i et sa somme |
Algorithme expliqué pas à pas et programmation |
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Quatre couleurs |
Coloriage des cartes |
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Transformée de Fourier rapide
(FFT) |
Série de Fourier: calcul des coefficients |
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* |
Tri à bulles |
Tri de liste de nombres |
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* |
Unités des nombres |
Trouver l'unité |
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* |
Welsh-Powell - Algorithme de - |
Couleur et graphe |
Voir Programmation
/ Mutimédia
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Internet – Flux RSS de Facebook |
Algorithmes
d'affichage d'une sélection d'articles tenant compte des commentaires, de la
popularité des auteurs … Mise à jour automatiques en fonction des nouveautés. Voici un
peu de vocabulaire associé à
cette technologie: RSS:
Really Simple Syndication. C'est une famille de format de données utilisé
pour la syndication de contenu Web Syndication:
terme anglais signifiant publication ou diffusion simultanée sur plusieurs
media. Le propriétaire vend les droits de reproduction d'un contenu à
plusieurs diffuseurs à la fois. Les programmes vendus en syndication peuvent
être diffusés durant une certaine période de temps et un nombre de fois fixé. Syndication
de contenu Web: une partie d'un site est accessible
depuis d'autres sites. Mise à disposition d'un flux de données comportant
l’en-tête du contenu récemment ajouté au site Web. Flux
RSS: fichiers XML qui sont souvent utilisés par les sites
d'actualité et les blogs pour présenter les titres des dernières informations
consultables. Un logiciel
(agrégateur) XML
est le nom générique des langages de balisage comme le langage html des pages Web. Ces
langages "enrobent" les textes ou les objets multimédia pour les
rendre universels, utilisables par le plus grand nombre. Signe
caractéristique: les chevrons < …>. |
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Internet – Google |
Il
s'agit de l'algorithme PageRank qui fonctionne en évaluant le nombre et la
qualité des liens vers une page pour obtenir une estimation approximative de
l’importance du site. Il s’agit essentiellement d’un concours de popularité.
Notez que
les mots-clés sont ignorés car trop sujet
à des abus de la part de productions automatiques de tels messages. Marché de
la recherche aux États-Unis:
Google: 66,7 % soit les 2/3 du
marché
Microsoft: 18,1 %
Yahoo: 11,2 %)
Ask: 2,6%
AOL: 1,4% |
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Mathématiques – Premiers |
Algorithmes
de recherche de nombres premiers. Ils sont
relativement complexes quant à la
recherche d'optimisation pour minimiser le temps de calcul. Cependant leur
originalité réside davantage dans la fragmentation des tâches de manière à
répartir le travail sur de multiples ordinateurs; le but étant de profiter de
la puissance de calcul libre des ordinateurs personnels des internautes. Certains
problèmes de mathématiques, notamment en combinatoire
ou en théorie des jeux, nécessitent des puissances
de calcul extraordinaires, voire inatteignables
(Ex: problème P = NP). D'autres
problèmes n'ont pas encore reçu de solutions:
algorithme le plus rapide pour
effectuer la multiplication
de deux nombres de n chiffres;
algorithme le plus rapide pour
effectuer la multiplication de deux matrices;
possibilité de factoriser un nombre
en temps polynomial;
possibilité de calculer un logarithme discret en temps polynomial;
possibilité de résoudre un graphe isomorphe en temps polynomial;
possibilité de résoudre un graphe
coloré (parity game) en temps polynomial;
etc. |
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L'algorithme de Shor permet de
décomposer des nombres entiers en produits de facteurs premiers. Il est un
des fondements de l'algorithmique quantique.
Il fait aujourd'hui l'objet de nombreuses attention car il pourrait
théoriquement décrypter le chiffrement RSA,
le protocole de référence dans le domaine du commerce électronique depuis
1983, a priori 'incassable' pour un ordinateur classique. |
Mathématiques – Parcimonie |
Algorithmes
qui permettent la reconstitution d'images complètes à partir d'une
acquisition minimale. L'idée est simple: Lorsque nous avons des images nous
nous empressons de les comprimer pour
qu'elles tiennent moins de place et pour que le temps de leur
transmission soit réduit. Il y n'y aurait donc que 10% de signal utile pour
90% de jeter à la poubelle! Alors, pourquoi ne pas focaliser l'acquisition
que sur le signal utile? Application
majeure en imageries médicale avec deux bénéfices:
moins de temps d'exposition aux
rayons, et
moins de temps d'immobilité imposé
aux patients. |
Multimédia – Big Data ou agrégation de données. Données massives – Data Mining ou extraction de connaissances |
Algorithmes
fonctionnant sur des masses impressionnantes de données (Big Data), aussi bien obtenues en temps réel
qu'archivées. Statistiques
et corrélations sont les
maîtres-mots. Répandus
aux États-Unis (Memphis, Los Angeles …), des
logiciels d'analyse prédictive tentent de prévoir les crimes avant qu'ils ne
soient commis. À Memphis, la
criminalité a baissé de 30% et les crimes violents de 15% depuis que la
police utilise ces technologies. Souvent
associé à la recherche de données appelée Data
Mining. On dit aussi: exploration de données ou encore extraction de
connaissances. Algorithmes fonctionnant en mode automatique ou assisté par un
opérateur parmi une très grande quantité de données. Le but est de détecter
des corrélations, des tendances ou des propriétés permettant la modélisation. Devant
l'avalanche, le déluge de données, le big data se transforme en "huge data". Voir Data Scientists / Plan des 34 reconquêtes / NIPS |
Multimédia – Compression de donnés |
Algorithmes
capables de faire tenir les mêmes informations, à peine, égratignées, en
beaucoup moins d'espace. Ce qui réduit l'espace de mémorisation et surtout
les rend transmissibles à distance. Exemple le
plus connu: le format mp3 (inventé en 1987 en Allemagne) pour la musique. Un
CD-ROM de 700 mégaoctets peut recevoir presque deux cents chansons. Réduction
de la taille par un facteur dix. >>> |
Multimédia – Traduction automatique |
Algorithmes
capables de traduire à l'écrit ou à l'oral un texte d'une langue dans une autre. Des logiciels plus
ou moins aboutis sont sur le marché. Google vous propose la traduction des
articles étrangers. Pas encore parfaite ! |
Sciences – Météorologie |
Algorithmes
du type Big Data
complexes, profonds dans la recherche d'historique, fins en terme de
cellules élémentaire d'espace pour le calcul et, évidemment devant délivrer
ses résultats en temps réel. Ces
logiciels sont très gourmands en puissance
de calcul et ils tournent sur les plus gros ordinateurs du monde. Des
algorithmes aussi gourmands sont nécessaires pour le médical ou encore la
modélisation d'explosions atomiques,
la mise en équations de la mécanique quantique, le mouvement des planètes … Tout
autant de situations qui sont sensibles aux conditions initiales et peuvent
développer des comportements chaotiques. |
Sécurité – NSA |
Algorithmes
de surveillance des communications et détection automatique de messages
suspects. NSA:
National Security Agency. Département
de la Défense des États-Unis. Chargé de
la sécurité de l'information, du renseignement et du traitement de ces
données. La cryptographie est
coordonnée par la Central Security Service (CSS). |
Sécurité – Reconnaissance automatique |
Algorithmes
de détection automatique de faits biologiques.
Le plus spectaculaire étant la détection de visages dans la foule. Pratiquement
n’importe quel appareil photo numérique
compact grand public sait analyser une scène et y détecter un visage en une
fraction de seconde. Désormais
les systèmes de vidéosurveillance sont capables d’identifier un visage particulier
dans une foule et le suivre l’individu en temps réel. Curieusement,
malgré des décennies de
recherches la reconnaissance vocale n'est pas encore parfaitement au point. En marge,
un algorithme insolite permet à un chanteur d'améliorer considérablement ses
performances. Il s'agit d'Auto-Tune (Antares Audio Technologies), un logiciel
correcteur de tonalité. Analyse de la fréquence de la voix et recalage sur
une échelle de notes définies à
l'avance. Les réglages permettent d'aller jusqu'à obtenir une voix
métallique. |
Vie sociale – Finance |
Algorithmes
de calcul de choix de placement financier
en fonction des fluctuations du marché. Ils réagissent en une fraction de milliseconde et
commettent leurs transactions à très haute fréquence. Les humains se voient
exclus de la boucle de décision … |
Vie sociale – Loisirs |
Algorithmes
de détection des goûts des internautes selon leurs précédentes sélections. Le
site met au point des propositions de produits à consommer. Algorithmes
de suivi des mots que vous utilisez, de votre comportement pour vous injecter
une publicité contextuelle ciblée. |
Vie sociale – Sites de rencontre |
Algorithmes
tentant de détecter les affinités entre personnes pour en dégager des couples
harmonieux potentiels. Marché en
croissance continue de 3,8% par an depuis 2008. |
Production –
Conception assistée par ordinateur (CAO) |
Algorithmes
qui ont détrôné les planches à dessin des bureaux d'études. Présentation des
plans et des vues en relief, en plein ou en éclaté des objets étudiés: du
boulon à l'avion complet, du hauban au pont complet, des ballasts au
sous-marin complet. Outre
l'ingénierie de montage, l'algorithme teste les fonctionnalités, la
productibilité, la fiabilité, etc. Autant de paramètres pris en compte en un
temps record. Temps mis à profit pour explorer des systèmes de plus en plus
complexes. Archétype
de ces algorithmes: CATIA de Dassault Systèmes. |
Production 3D La
chaise optimale selon un algorithme, ou
autres objets à produire sous contraintes. |
Algorithme
conçu pour concevoir une chaise avec trois objectifs: stabilité, légèreté, et
production avec imprimante 3D. Créateurs
: Autodesk, éditeur de logiciel 3D et cabinet The Living (californiens). Design
itératif (goal directed design): exploration de millions de possibilités et
choix de la solution la plus efficiente. Puissance
de calcul: profite de la disponibilité du cloud computing. Innovation:
l'algorithme créé et teste des quantités de solutions, donnant de nouvelles
pistes aux créateurs à chaque étapes de la conception. À eux, au moins, reste
le choix de l'esthétisme … Source Les
Échos 03/06/2014 |
Littérature et
algorithme dans la
catégorie des programmes de recommandations
Algorithme capable d'évaluer les propriétés littéraires des livres développé par
l'éditeur français: Short Édition. Algorithme d'intelligence
artificielle exploitant les dernières nouveautés en matière de Data Mining (exploration de données) et Big
Data (grande quantité de données). Au départ, quelques milliers d'œuvres
évaluées par des humains. Le programme poursuit son apprentissage en scrutant
la lisibilité du texte, la grammaire et le style de l'auteur. Le but est d'écrémer les œuvres qui seront soumises aux
comités de lecture. Voila les mathématiques qui
entrent dans le monde de la littérature … |
Source: Média de juillet 2014
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GOOGLE En perpétuelle évolution, l’algorithme du moteur de
recherche détermine en fonction de plus de 200 critères l’ordre de la liste
des sites répondant aux requêtes de chaque internaute. >>> NETFLIX La plate-forme de vidéo à la demande fait tourner des
algorithmes qui analysent le comportement de millions d’utilisateurs. La
décision de produire la série House of Cards est issue de ce brainstorming
logiciel. WATSON Le superordinateur d’IBM, vainqueur en 2011 du jeu
Jeopardy !, intervient aussi dans le secteur de la santé, sur le cancer
et le diabète, en partenariat avec des hôpitaux américains. Il assimile les
données médicales d’un patient et l’ensemble de la documentation scientifique
sur sa pathologie pour délivrer des options de traitement. |
Voir Les 15
algorithmes les plus importants de l'histoire
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L'algorithme Googol est célèbre,
pourtant, il n'est pas révélé. C'est lui qui détermine les pages (pagerank)
qui vous seront présentées lors d'une interrogation (requête) de ce moteur de
recherche. Il propose en tête les pages les plus populaires, celles qui sont
les plus demandées et les plus appelées par d'autres sites.
Cet algorithme peut s'appliquer à d'autres situations:
un groupe de personnes, les éléments
chimiques …
Aurora Clark, chimiste à l'université d'État de
Washington (États-Unis) utilise cet
algorithme pour analyser les relations entre les molécules d'une solution chimique. Le but:
prévoir sa capacité à réagir avec d'autres produits. |
D'après Science&Vie
– mai 2012
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Google met au point un algorithme qui produit
automatiquement la légende des photos. Cette opération permet d'identifier et
d'indexer automatiquement le contenu des images.
Son efficacité serait
de 59% comparée à 25% pour techniques de reconnaissance d’image
actuelles et à la reconnaissance humaine estimée à 69%.
L'approche Google ne se limite pas aux mots, mais à des
enchainements de mots, des groupements de mots traités comme des vecteurs en
mathématiques.
L'algorithme est du type à auto-apprentissage.
Il utilise les acquis des algorithmes de traduction
automatique. Là aussi, la traduction s'applique à des groupes de mots qui ont
une grande probabilité de se retrouver dans toutes les langues. Une sorte de
métalangue (langue pivot) de concepts linguistiques. Pour avoir une idée,
disons qu'il pourrait s'agir d'un langage de base, comme "astre-chaud =
étoile".
Notons toutefois que Google manipule toutes ces données
en anglais; sa langue pivot est donc l'anglais. Pour passer du français à
l'allemand, on transite par l'anglais avec les lourdeurs linguistiques que ce
chemin peut engendrer. |
D'après InternetActu du
8/12/2014
Station orbitale ISS
En 2013, la NASA offre
30 000 dollars à ceux qui trouveront (10 000 au gagnant) un algorithme
optimisant la position des panneaux solaires de l'ISS pour obtenir le maximum
d'exposition au soleil tout en créant
le moins d'ombre possible sur la station. |
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Désormais les ordinateurs sont capables d’évaluer vos
traits de personnalité de façon plus fiable que vos amis ou votre famille,
même si le conjoint est encore capable de faire mieux que la machine.
L'algorithme est conçu sur la base d'un échantillon de
plus de 85 000 personnes en tenant compte des contenus que vous appréciez sur
Facebook.
Conception par les chercheurs en intelligence
artificielle des universités de Cambridge et de Stanford aux États-Unis. Computer-based personality judgments are more accurate than those made by humans |
Comme
Bison Futé pour le trafic routier, quels sont les autres domaines en
exploration:
Retards des trains: prédire les retards des trains à la minute près deux
heures à l'avance (Suède). Tranquilien prédit l'affluence dans les trains de
banlieue (France).
Déplacements
dans le monde en se basant sur la quantité gigantesque de photos de vacances
publiées sur Flickr.
Épidémie de grippe (Google qui a fermé ce service; trop de gens tapaient
souvent le mot "grippe" pour le moindre rhume).
Vols de voiture: analyse des statistiques permettant de deviner où et
quand des véhicules ont le plus de risques d'être prochainement volés (école
Polytechnique).
Actes criminels anticipés dans les villes (logiciel américain PredPol)
comme dans le film Minority Report avec Tom Cruise, lequel parvient à
détecter les crimes avant qu'ils ne se produisent et à les empêcher. |
D'après France Info 16/10/2015
Suite |
Algorithme
– Glossaire
Algorithme et humanité
– Le Théorème d'hypocrite
Affichage
de l'heure – Exemple
Complexité
– Notation
Programmation
– Index |
Voir |
Logique – Index
Multimédia et informatique
– Index
Puzzles et énigmes
– Index |
À quoi rêvent les algorithmes – Dominique Cardon – Le
Seuil/La République des lettres – 2015 |
|
Site |
Algorithme
pour l'apprenti programmeur
Algobox
– téléchargement - L'algorithmique et
la programmation au lycée et au collège |
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