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Des objets "Particule" en programmation ?



  1. #1
    thomas_anderson

    Lightbulb Des objets "Particule" en programmation ?


    ------

    J'ai pensé à quelque chose tout à l'heure :
    (Attention ça n'a rien de réalisable ou de concret c'est JUSTE une pensée comme ça...)

    Voilà, si il y a des gens qui s'y connaissent un peu en programmation orientée objet ils doivent savoir ce qu'est une classe.

    Mon idée (si idée il y a) ce serait de créer une classe qui représenterait une particule élémentaire dont on pourrait définir les caractéristiques élémentaires comme le poids, le volume, les caractéristiques quantiques, etc...
    Maintenant que l'on à cette classe "Particule" on pourrait créer des centaines de milliers de copies qui réagirait entre-elles en fonctions des lois physiques connues dans un environnement virtuel...

    En théorie on pourrait recréer des atomes voire même des cellules qui reproduirait (fidèlement ???) la réalitée !
    En appliquant cette méthode on pourrait d'abord recréer des matières simples comme les éléments fondamentaux pour ensuite évoluer vers d'autre objets "virtuellements materiels" !

    C'est encore un peu farfelu et sans bases réelles mais qu'en pensez-vous ?

    -----

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  3. #2
    deep_turtle

    Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    Bonjour,

    Ton idée est déjà appliquée par les physiciens des particules, mais il faut bien voir qu'il s'agit seulement d'un aspect technique... Qu'on représente un paquet de particules par une classe dans un langage orienté objet, ou par un ensemble de variables TOTO1, TOTO2, etc... en basic, ce sont les mêmes équations qu'il faut résoudre et ce n'est pas plus facile de simuler leurs interactions.

    En particulier, simuler les interactions de noyaux et d'électrons dans une molécule est déjà extrêmement compliqué, alors dans une cellule n'en parlons même pas...

  4. #3
    Lambda0

    Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    Rep thomas

    Bonjour

    C'est exactement ce que je fais tous les jours avec des photons ou des ondes électromagnétiques.
    Ce formalisme "orienté objet" simplifie beaucoup la modélisation pratique des interactions, par rapport à des langages purement procéduraux. Mais attention : comme le dit deep, la physique n'est évidemment pas plus simple, il faut bien résoudre les mêmes équations.
    Des qu'on veut simuler un système complexe avec des objets en interactions, la POO est un outil très puissant. Les "objets" en question pouvant être aussi bien des comptes bancaires que des galaxies !
    Si on voulait représenter suivant une hiérarchie objet les particules élémentaires, on définirait des classes virtuelles ("lepton" ou "baryon" par exemple), des méthodes virtuelles, et on utiliserait le polymorphisme. Accessoirement, ça me fait penser que la POO fait bien la distinction entre égalité et identité, et qu'il y a peut-être un moyen naturel de représenter la distinction entre ensemble de particules discernables ou non... Je vais méditer ça.

    A+

  5. #4
    AlligO

    Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    bonjour

    dis moi lambda0 est ce qu'il y aurait moyen de voir a quoi ressemble le code source pour un objet ?

    ou bien est-ce top secret ?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    erik

    Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    Salut AlligO,
    tu peux consulter la traduction française de "thinking java" de Bruce Eckel (une bonne introduction au langage objet java-et une bonne intro sur la POO en générale) ici : http://penserenjava.free.fr/pens/sommaire.htm

    eric

  8. #6
    PHENIXian

    Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    Oui, programmer un objet "particule" ne présente pas de grosses difficultés. (oui, je sais, c'est pas toujours le cas) Les gros problèmes sont ailleurs :

    * Comment modéliser numériquement l'interaction entre particules ? Les équations qui les régissent sont non solubles analytiquement, on se doit donc de fire des approximations plus ou moins bonnes. Prenons l'exemple de la modélisation d'un noyau. A priori il y a peu de degrés de liberté, car à l'échelle nucléaire un nucléon est un objet (on ne tient pas compte des degrés de liberté des partons), mais leur intercation est extrêmement délicate à modéliser, et plusieurs modèles existent et donent des résultats approchés, mais non exacts en les confrontant à l'expérience : Forces effectives de skyrme ou gogny, approche de champ moyen self consistent, méthode hartree fock....

    * Plus encore, c'est le temps de processing qui devient déterminent. Les exemples de force effectives que j'ai cité ont été codés, mais de tels codes prennent un temps énorme, alors qu'il n'y a que peu de degrés de liberté. Un exemple encore plus simple : je ne sais pas si tu connais le modèle d'Ising : il s'agit d'une grille en 2D par exemple où tu considère un réseau discret de spins qui intergaissent entre eux. Même si on suppose que ils intergaissent uniquement entre proches voisins, l'algorithme est assez simple mais nécessite des temps très long pour arriver à obtenir assez de statistique pour aboutir aux lois thermodynamiques. Pour te donner un ordre d'idée j'ai actuellement un code en cours de traitement qui met en gros une semaine à tourner, et encore je n'ai pas une statistique suffisante (barres d'erreur trop grosses)...

    Voilà, ton idée est donc très intéressante et déjà implémentée, les problèmes sont d'un autre odrde
    "All your base are belong to us"
    OLFQJTLM

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  10. #7
    AlligO

    Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    merci erik mais je sais ce qu'est le langage java j'ai deja de bonnes notions en C++ je demandais juste un exemple de code source d'un objet lepton par exemple ou d'une structure d'un tel programme de simulation juste par simple curiosite

  11. #8
    thomas_anderson

    Question Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    Je vous remercie tous de vos informations, je croyais révolutionner la modélisation physique en informatique !!!
    Non, plus sérieusement tant que l'on approchera la physique par approximation, on ne pourra pas effectuer de modélisation absolues des particules dans une "matrice" qui représenterait notre univers ?
    Cependant je crois que le problème est justement que le seul moyen de comprendre la physique est de procéder par approximation non ?
    Alors comment faire ???
    Serait-ce un problème insoluble ?
    C'est tout de même mieux que si c'était pire !

  12. #9
    deep_turtle

    Re : Des objets "Particule" en programmation ?

    Cependant je crois que le problème est justement que le seul moyen de comprendre la physique est de procéder par approximation non ?
    Alors comment faire ???
    Serait-ce un problème insoluble ?
    Le point, c'est que faire de la physique, c'est aussi faire des approximations. Si tu arrivais à coder notre Univers dans une supermachine (oublions les aspects paradoxaux de cette hypothèse), avec son contenu et ses lois, tu aurais certes compris les lois fondamentales, mais tu n'aurais pas épuisé la physique pour autant : pour comprendre les oscillations d'un pendule pesant, tu fais plus de physique en résolvant la bonne équation différentielle simplette qu'en le décrivant avec une infinité de variables dans un Lagrangien Grand Unifié...

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