Causalité et mathématiques - Page 2
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Causalité et mathématiques



  1. #31
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques


    ------

    C'est exactement pareil.
    Il y a une différence entre la variation du flux du à l'aimant et le flux total qui inclut le flux propre de la bobine (ou du tube).

    La fem est la cause du flux total et c'est le rebouclage qui donne l'impression que le principe physique va dans l'autre sens.

    Le dessin n'était pas passé, le voici.

    -----
    Images attachées Images attachées  
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  2. #32
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    C'est exactement pareil.
    Il y a aussi une rétro-action mais ce n'est pas pareil.

    La chute de l'aimant cause une variation de flux dans le cuivre qui cause une fem qui cause un courant qui cause un champ qui crée une force de répulsion (qui s'oppose à la cause initiale, bonne chance pour trouver le sens sans le savoir), qui cause le ralentissement de l'aimant (fortement parfois) le mécanisme se poursuit plus loin mais il reste le même.

    Dans une bobine de N spires, c'est infernal et on oublie même Lenz pour traduire l'équilibre final et juste écrire Phi = L.i.
    En effet, la ddp appliquée sur la bobine cause la circulation d'un courant qui cause une variation de flux dans toutes les autres spires, ce qui y cause une une fem (oppose) qui cause un contre-courant qui lui aussi va cause un contre-flux et ça repart... Comme c'est incalculable, à cause de cela, on modélise en disant que le flux final vaut L.i. Les mécanismes de causalité sont noyés et on ne regarde que l'état final établi.

  3. #33
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    Cela se modélise facilement avec la contre-réaction.
    La seule causalité directe est dans le sens fem vers flux par la relation :


    Tout le reste est instantané (par rapport à l'intégration précédente).

    Avec une variation de flux extérieur (aimant) en rampe par exemple, on a aussi un flux total en rampe, avec un flux propre constant et donc un courant constant et une fem constante. Cela se voit d'un coup d'oeil en comptant les intégrations dans la boucle.

    Une intégration (1/p en transformée de Laplace) conduit à un flux propre constant pour une rampe (1/p).
    Si le flux extérieur ne varie pas, le flux propre est nul, le courant et le fem E aussi. Si pas de tension extérieure, le flux total est égal au flux de l'aimant et il n'y a pas d'auto-induction.

    Cette façon de modéliser en se restreignant à la causalité intégrale est des plus classique.
    C'est une modélisation à variable d'état : ici, le flux total.

    https://www.lias-lab.fr/perso/olivie.../coursMEE2.pdf
    Chapitre page 11
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  4. #34
    amineyasmine

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Bonjour,


    1- problème mathématique : je ne suis pas sûr qu'il y ait un lien entre implication (si alors) et causalité
    2- le problème posé n'est pas celui-là mais dans x=y * z est-ce que x est cause de y, y cause de x, de z ... ?
    bonjour
    y * z est cause de x
    chaque foi que y se multiplie avec z sa donne x

  5. #35
    gts2

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par amineyasmine Voir le message
    x=y*z ; y * z est cause de x ; chaque fois que y se multiplie avec z sa donne x
    On peut aussi dire que z=x/y soit x/y est cause de z ; ou y=x/z soit x/z est cause de y...

    Comme déjà dit "Le texte cité me semble très naïf".

  6. #36
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    Cette naïveté du texte est surprenante de la part d'un récipiendaire du prix Turing en 2011 pour des contributions fondamentales à l'intelligence artificielle par le développement de l'analyse probabiliste et du raisonnement causal.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Prix_Turing

    Il y a de quoi creuser ici : https://www.google.fr/books/edition/...sec=frontcover
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  7. #37
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par amineyasmine Voir le message
    y * z est cause de x
    ma est la cause de F ?

  8. #38
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Cette naïveté du texte est surprenante de la part d'un récipiendaire du prix Turing en 2011 pour des contributions fondamentales à
    Naïveté également de ceux qui lui ont décerné le prix dans ce cas, vu que les travaux qui lui ont valu son prix et sa renommée sont justement basés sur l'inférence causale et pour être parvenu à introduire une méthodologie qui permet notamment de résoudre la problématique du fameux "corrélation n'est pas causalité".

    Un ouvrage moins technique est : The Book of Why.

  9. #39
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    La seule causalité directe est dans le sens fem (...)
    Tout le reste est instantané (par rapport à l'intégration précédente).
    C'est déjà une causalité...

    Mais ce n'est pas la seule. Dans la résolution du problème pour traduire le lien entre le J et la contre-réaction sur l'aimant, on utilise rot H = µJ. Pourquoi ne pas utiliser rot (I.R) = |dB/dt| ? Parce que quand on comprend les relations de causalité ou qu'on agit intuitivement par habitude. Et on sait que "ce n'est pas la bonne équation" à utiliser pour arriver "au bon résultat".

    Il y a d'autres exemples où l'argument à utiliser pour se sortir du problème si on ne comprend pas la causalité inhérente à Maxwell est le vieux problème d'une tige qui roule sur un rail. Il apparaît une fem dans la tige qui bouge et en fait dans toute la spire. Tout le monde sait que c'est parce que E = -dphi/dt. Et pourquoi ne rajoute-t-on jamais la fem qui apparait juste dans la tige à cause de l'effet Hall ? Bein parce que c'est déjà dans Lenz-Faraday ? (intéressant, ça... c'est Lenz Faraday et Lorentz c'est pareil alors ? ) Mais pourquoi peut-on l'utiliser "plus tard" (sic) pour déterminer la force de contre-réaction ? Bein parce que là, on peut . C'est lors de ces choix "judicieux" qu'on introduit la causalité.

    -> Si on veut démontrer qu'il n'y a pas de relation de causalité dans les équations de Maxwell (ou dans tout autre modèle), il faudrait écrire toutes les équations globalement avec des conditions initiales... Si on résout l'aspect causal et qu'on refile le résultat aux maths, c'est clair qu'on fait disparaitre le causalité. (Et encore.)

  10. #40
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    Le bondgraph est un outil sympa pour résoudre les conflits de causalité

    http://unit-amesim.insa-rouen.fr/co/notionconflit.html

    Concernant Judea Pearl, de ce que je comprends de ses travaux, cela ne concerne que le lien entre corrélation et causalité.
    J'ai cherché des applications en physiques de ses théories et pas encore trouvé grand chose.

    Je prends volontiers les exemples que vous pourriez trouver.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  11. #41
    Cromagnon

    Re : Causalité et mathématiques

    Il est faux de dire que les mathématiques ne sont pas causales, c'est juste qu'on ne fait pas appel au temps dans les formules mathématiques.
    Lorsque je dis qu'on ne fait pas appel au temps, ce n'est pas qu'on ne peut pas employer une variable qu'on appellerait temps, puisque effectivement on peut le faire... mais que la notion de causalité n'est pas une histoire de temps en mathématique (et possiblement même en physique du coup..).
    Je pense qu'il n'a échappé à personne que lorsqu'on pose une équation genre x=y+z on ne fait pas pas x=y et ensuite on ajoute z .... ou pas.
    Car c'est un choix.
    On peut très bien poser que les formules x=y+z et x=z+y sont différentes : Il suffit de poser la NON COMMUTATIVITÉ
    Ce faisant, on met en place une notion de causalité en mathématique, donc du temps, et il se trouve que c'est très exactement ce qu'a inventé Alain Connes pour décrire le monde quantique.

  12. #42
    ThM55

    Re : Causalité et mathématiques

    Tous ces raisonnements, à part ceux qui viennent d'être mentionnés, concernent la physique classique. En physique quantique, surtout en physique quantique relativiste, la théorie quantique des champs, la causalité se manifeste d'une manière très différente. Mais c'est probablement hors sujet.

  13. #43
    coussin

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    Tous ces raisonnements, à part ceux qui viennent d'être mentionnés, concernent la physique classique. En physique quantique, surtout en physique quantique relativiste, la théorie quantique des champs, la causalité se manifeste d'une manière très différente. Mais c'est probablement hors sujet.
    C'est pire que ça; en MQ il y a des expériences explorant des structures causales indéfinies (indefinite causal structures). Ce sont des expériences utilisant des superpositions quantiques "d'objets" (A cause B) et (B cause A).

  14. #44
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  15. #45
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Concernant Judea Pearl, de ce que je comprends de ses travaux, cela ne concerne que le lien entre corrélation et causalité.
    J'ai cherché des applications en physiques de ses théories et pas encore trouvé grand chose.

    Je prends volontiers les exemples que vous pourriez trouver.
    J'ai essayé de comprendre un tout petit minimum les publications, mais c'est trop pour moi. Je n'arrive pas à suivre le fil.

    Quelqu'un pour proposer un résumé du truc avec les maths qu'il y a derrière?
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  16. #46
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    "Récemment, il a été reconnu que les structures causales (...) permettent de concevoir une nouvelle ressource non classique"

    Il était temps...

  17. #47
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Salut,

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    J'ai essayé de comprendre un tout petit minimum les publications, mais c'est trop pour moi. Je n'arrive pas à suivre le fil.
    Quelqu'un pour proposer un résumé du truc avec les maths qu'il y a derrière?
    Un résumé sur un forum, c'est mission impossible.

    Tout d'abord, les travaux de Judea Pearl ne concernent pas la physique. Il constate qu'en sciences des données (et dans beaucoup de sciences cependant), la causalité a été "mise de côté". Dans ce contexte, les outils qui ont été développés en inférence causale, par lui et d'autres, pour traiter la causalité sont abordés dans Le Livre des Pourquoi pour un public non averti.

    Un exemple : supposons qu'il faille répondre à la question de savoir si un médicament M augmente la durée de vie T. Statistiquement, c'est un problème qui est traité en cherchant P(T|M). Sauf que ce résultat est ultra biaisé car il dépend de la population qui a opté pour la prise de ce médicament et le résultat risque d'être plus influencé par ces motivations que par l'efficacité générale du médicament. C'est le mantra bateau "corrélation n'est pas causalité". L'inférence causale affirme résoudre le problème. Les étapes sont de proposer des modèles causals, de les valider statistiquement dans les données. Puis une fois le(s) bon(s) modèle(s) identifié(s), de poser la question P(T|do(M)) où l'opération do() correspond à forcer M. Ramené au problème de l'exemple, P(T|do(M)) est la probabilité de voir T augmenter dans un groupe neutre qu'on aurait forcé à prendre M et identifié au travers du modèle causal.
    Dernière modification par Nekama ; 21/01/2025 à 08h46.

  18. #48
    gts2

    Re : Causalité et mathématiques

    Bonjour,

    L'idée parait assez assez claire, mais sans grand rapport avec le texte initial sur la liaison pression/hauteur du baromètre : elle ne sort pas d'une corrélation, mais d'une théorie, on a donc la théorie derrière pour déterminer la causalité, on ne la détermine pas à partir de P=ρgh.

  19. #49
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    @Nekama
    Je comprend à peu près le lien avec la statistique bayésienne.
    D'ailleurs, en identification de procédé, une des entrées les plus utilisées est le bruit blanc.
    On procède également en imposant certaines contraintes et on regarde le résultat.

    @gts2
    Il y a une théorie car elle a été cherchée à partir des corrélations constatées.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  20. #50
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Bonjour,

    L'idée parait assez assez claire, mais sans grand rapport avec le texte initial sur la liaison pression/hauteur du baromètre : elle ne sort pas d'une corrélation, mais d'une théorie, on a donc la théorie derrière pour déterminer la causalité, on ne la détermine pas à partir de P=ρgh.
    * Oui pour la formule physique
    Mais tu acceptes déjà, toi, le principe qu'il y a une causalité dans la théorie sous-jacente (*).
    (*) J'allais écrire "évidemment", mais il n'en reste pas moins que des physiciens nient cette causalité.
    J'ai lu des interventions de physiciens, dont un Prof de MQ de UCLA, qui a ferraillé sur Twitter à ce sujet pour parler d'interaction.

    * Pas tout à fait pour l'absence de lien.
    D'abord, on ne peut nier que la relation mathématique finale ne la transcrit pas et qu'il n'y pas de formalisme causal mathématique.
    Et ma compréhension que que sur des jeux de données (P, rho, g, h), Pearl affirme que l'inférence causale pourrait mettre en évidence h := P/rho.g ou h = f(P,rho,g) avec h variable dépendante.
    Pour cette Loi-là, ce n'est guère essentiel. Mais dans le cas de mesures de physique expérimentale dans lesquelles on cherche à identifier des Lois...
    Dernière modification par Nekama ; 21/01/2025 à 09h46.

  21. #51
    MissJenny

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    Un exemple : supposons qu'il faille répondre à la question de savoir si un médicament M augmente la durée de vie T. Statistiquement, c'est un problème qui est traité en cherchant P(T|M). Sauf que ce résultat est ultra biaisé car il dépend de la population qui a opté pour la prise de ce médicament et le résultat risque d'être plus influencé par ces motivations que par l'efficacité générale du médicament. C'est le mantra bateau "corrélation n'est pas causalité". L'inférence causale affirme résoudre le problème. Les étapes sont de proposer des modèles causals, de les valider statistiquement dans les données. Puis une fois le(s) bon(s) modèle(s) identifié(s), de poser la question P(T|do(M)) où l'opération do() correspond à forcer M. Ramené au problème de l'exemple, P(T|do(M)) est la probabilité de voir T augmenter dans un groupe neutre qu'on aurait forcé à prendre M et identifié au travers du modèle causal.
    cette question est très éloignée de la physique. La randomisation (le fait d'affecter aléatoirement des traitements aux différents patients) est une façon de justifier la causalité.

  22. #52
    gts2

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    @gts2
    Il y a une théorie car elle a été cherchée à partir des corrélations constatées.
    Non, il ne me semble pas, pour établir une corrélation entre deux grandeurs, il faut mesurer séparément ces grandeurs, or le début de l'hydrostatique c'est "le poids de la colonne de mercure compense le poids de la colonne d'air", donc la "pression" c'était h (d'où le mm de Hg).
    Pour U=RI on peut penser (je n'ai pas regardé de très près) que Ohm a mesuré U et I et trouver une corrélation, pour ce qui est de cause/effet cela ne peut suffire : une pile impose la tension et le courant dans R s'en déduit, un générateur de courant impose le courant et U s'en déduit.

  23. #53
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    Je parlais de façon générale en physique.
    Pour établir une loi (causale ou pas d'ailleurs), il faut faire des mesures, les adimentionner, puis les corréler pour proposer un modèle mathématique.

    Au départ, tous les liens ne sont pas forcément établis.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  24. #54
    gts2

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    Pearl affirme que l'inférence causale pourrait mettre en évidence h := P/rho.g ou h = f(P,rho,g) avec h variable dépendante.
    Est-ce que dans "Livre des pourquoi" il s'intéresse à des exemples physiques, pas forcément P=ρgh, pour que je comprenne, parce que je ne vois pas trop.

  25. #55
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Pour U=RI on peut penser (je n'ai pas regardé de très près) que Ohm a mesuré U et I et trouver une corrélation, pour ce qui est de cause/effet cela ne peut suffire : une pile impose la tension et le courant dans R s'en déduit, un générateur de courant impose le courant et U s'en déduit.
    Il semble logique qu'Ohm ait mesuré des ddp et des courants pour établir sa Loi et il s'agissait bien pour lui d'une pure corrélation.

    Mais pour le principe : vu que la loi dérive de a = F/m = (qE-kv)/m avec un régime établi quand a = 0 dans le modèle classique, c'est physiquement j = E/rho ou I = U/R
    Et pour l'injecteur de courant on a une boucle de rétroaction qui fixe la ddp pour que le courant soit celui attendu.
    Maintenant, partant du fait qu'on dispose d'un injecteur de courant, on peut en étude-systèmes en faire une cause et tout ça peut être vu comme très théorique...

    Bien que... C'est intéressant de se questionner sur ce qui se passe au niveau microscopique et de manière dynamique dans un fil et c'est seulement ainsi qu'on peut comprendre comme on a un champ E uniforme dans le fil conducteur tout du long et ce qui se passe au niveau de la répartition des charges à la surface du fil au moment où on le plie (cause), si on le chauffe localement (de manière à modifier sa résistivité), ...

  26. #56
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Est-ce que dans "Livre des pourquoi" il s'intéresse à des exemples physiques, pas forcément P=ρgh, pour que je comprenne, parce que je ne vois pas trop.
    Mon texte était : "Et ma compréhension est que sur des jeux de données (P, rho, g, h), Pearl affirme que l'inférence causale pourrait mettre en évidence h := P/rho.g ou h = f(P,rho,g) avec h variable dépendante."
    Il n'affirme pas cela et ne traite pas cet exemple-là. Je transpose sa théorie à ce cas de physique.

    Pour répondre à la question : comme dit plus haut Judea Pearl ne traite pas d'exemple dans la physique et n'aborde le sujet que noter l'absence d'une mathématique causale, même en physique. Je parlais en mon nom quand j'ai écrit qu'il devait y avoir un intérêt dans le domaine de la physique au niveau de la recherche ou de la vérification de Lois... En googlant, j'ai trouvé ceci qui le confirme. Ils s'en inspirent et on trouve Pearl et d'autres auteurs dans leurs publiations. Sur ce lien, ils affirment par exemple que :

    "En même temps, sous une forme légèrement différente, [l'inférence causale] est étudié[e] par des physiciens quantiques dans un effort soutenu visant à élucider divers phénomènes quantiques déconcertants. En particulier, le résultat le plus célèbre concernant la signification de la physique quantique quant à la nature de la réalité — le théorème de Bell — peut être considéré en rétrospective comme fondé sur la solution d’un problème particulièrement difficile d’inférence causale.

    De récents efforts portant sur les liens entre les deux domaines ont mené à une avalanche stimulante de techniques et d’idées par-delà les frontières entre disciplines.

    Robert Spekkens et Elie Wolfe, chercheurs à l’Institut Périmètre, ont fait œuvre de pionniers en étudiant les relations de cause à effet sous l’angle des fondements quantiques.

  27. #57
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    La causalité en MQ est compliquée à cause de l'observateur qui perturbe ce qu'il mesure.

    Et là, je passe mon tour...

    Sinon, je suis tombé sur
    La causalité Un principe mathématique
    https://hal.science/hal-01969487v1/document

    Et là, je comprends bien parce qu'il est question de convolution temporelle et que ce sont des opérations causales avec la définition que j'ai donné avant.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  28. #58
    Nekama

    Re : Causalité et mathématiques

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Et là, je comprends bien parce qu'il est question de convolution temporelle et que ce sont des opérations causales avec la définition que j'ai donné avant.
    J'avoue que je comprends mieux ce que tu as indiqué toi que cet article.
    Il dit des choses bizarres, comme la masse qui serait un effet inertiel causé par la vitesse...

  29. #59
    gts2

    Re : Causalité et mathématiques

    Bonjour,

    Je confirme : pour moi, le texte c'est du gloubi-glouba : le paragraphe 3.11 par ex. est totalement incompréhensible.

  30. #60
    stefjm

    Re : Causalité et mathématiques

    De ce que je comprends, il utilise les équations de continuité combinées avec le changement de variable pour mettre en valeur la convolution temporelle qui permet de conclure quant à la causalité.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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