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Les scientifiques créent un logiciel qui transforme des équations mathématiques complexes en images

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Vous vous souvenez avoir appris les équations mathématiques à l'école? Ils ressemblaient à des énigmes composées de chiffres, de lettres, de symboles grecs et d'un tas de gribouillis qui n'avaient aucun sens mais qu'il fallait comprendre pour passer à la classe suivante.

Heureusement pour la nouvelle génération d'apprenants en mathématiques, des informaticiens de l'Université Carnegie Mellon aux États-Unis ont créé un outil logiciel qui transforme facilement des équations mathématiques complexes en images et diagrammes simples.

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«Penrose»

L'équipe a appelé le nouvel outil logiciel "Penrose" en l'honneur du célèbre mathématicien et physicien Roger Penrose, qui a travaillé avec Stephen Hawking.

L'outil Penrose va plus loin que les capacités de calculatrice graphique ordinaire. Il peut être utilisé pour des équations simples ainsi que pour des relations complexes de presque toutes les parties des mathématiques.

"Certains mathématiciens ont un talent pour dessiner de beaux diagrammes à la main, mais ils disparaissent dès que le tableau est effacé", a déclaré Keenan Crane, professeur adjoint d'informatique et de robotique, dans un communiqué. "Nous voulons rendre ce pouvoir expressif accessible à tous."

L'équipe a construit un tout nouveau langage de programmation pour encoder les instructions sur Penrose et s'est tournée vers des experts en dessin de diagrammes pour mettre en place la logique sous-jacente du programme. Ainsi, le programme informatique exécute les nombres après que l'utilisateur a entré un langage mathématique familier ou des équations.

Pour expliquer comment l'équipe y est parvenue, Katherine Ye, Ph.D. Un étudiant du département d'informatique de la CMU a déclaré: "Nous avons commencé par demander:" Comment les gens traduisent-ils des idées mathématiques en images dans leur tête? ""

Ye a continué "La sauce secrète de notre système est de permettre aux gens" d'expliquer "facilement ce processus de traduction à l'ordinateur, de sorte que l'ordinateur puisse faire tout le travail difficile de faire réellement l'image."

Une fois que l'utilisateur a indiqué sa préférence quant à l'apparence de la visualisation, il peut alors choisir entre un diagramme de Venn, un diagramme de Venn 3D, des arbres, des points vectoriels avec des flèches, des points affichés sous forme de points ou des lignes continues. Ensuite, l'ordinateur propose quelques options permettant à l'utilisateur de sélectionner et de modifier sa préférence.

L'outil sera disponible à partir de juillet, après que l'équipe l'aura présenté à la conférence SIGGRAPH 2020 sur l'infographie et les techniques interactives, qui se tiendra virtuellement cette année.

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