Le chat d'Arnold

Le modèle

Il s'agit d'un modèle de système dynamique.

La transformation

On part d'une image image d'origine et on la déforme en l'étirant pour obtenir l'image ci-dessous On recolle ensuite les morceaux. Si on numérote de 1 à 4 (de gauche à droite) les triangles indiqués sur l'image :

on obtient une image ayant exactement les mêmes dimensions que l'original. image déformée image transformée

Hasard et déterminisme

Si on répète de nombreuses fois la transformation, bien que l'on puisse exactement calculer l'image finale, il est tout à fait impossible de deviner l'image de départ, ni de savoir à l'avance comment sera, par exemple, la deux centième transformée !
Les seuls pronostics que l'on peut faire sont de l'ordre des statistiques : tout semble indiquer que l'image est peinte au hasard.
Néanmoins Henri Poincaré à montré au début du XXème siècle que périodiquement le système revenait dans un état très proche de l'état initial.
Avec un peu de patience, vous pourrez constater sur l'exemple ci-dessous, qu'au bout de 192 transformations l'image réapparaît miraculeusement et que pour certaines itérations l'image semble dédoublée. Ces phénomèmes sont aussi conséquence du fait qu'on travaille avec une image ayant un nombre entier de pixels.

La simulation

Vous pouvez choisir l'image à transformer

Le bouton TRANSFORME transforme l'image de gauche en l'image de droite. Si on recommence il recopie l'image de droite à gauche et la transforme à nouveau.
Le bouton INVERSE applique la transformation inverse à l'image de droite et l'écrit à gauche. Si on recommence il recopie l'image de gauche à droite et la transforme à nouveau.
Le bouton START effectue n fois la transformation où n est défini par la boîte combinée sur la droite.
Le bouton STOP arrête tout.




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