Discussion :

[Milka08]

Bonjour,

J'aurais besoin de votre aide pour créer un programme en langage C qui doit être capable de modéliser une avalanche de sable (modèle proposé par P.Bak en 1988). Voici ce que j'ai.
A une dimension, on construit une série de N colonnes numérotées de 1 à N (vers la droite) adjacentes constituées de carrés représentant des grains de sable. Soit zn la différence de hauteur entre les deux colonnes n et n + 1

zn = h(n) − h(n + 1)

L’ajout d’un grain de sable sur la colonne n (choisie au hasard) entraîne

zn -> zn + 1
zn−1 -> zn−1 − 1

ce qui peut engendrer un déplacement de grains de sable d’une colonne à une autre avec la règle suivante : dès qu’une colonne i contient plus de zc grains que sa voisine de droite, elle déverse un grain sur cette dernière ce qui se traduit par

zi -> zi − 2
zi±1 -> zi±1 + 1 pour z < zc

Le sable ne peut se déverser que sur la frontière droite du tas (comme si on ne simulait qu’un demi tas de sable), soit les conditions aux frontières

z0 = 0
zN -> zN − 1
zN−1 -> zN−1 − 1 pour z < zc

Le processus continue jusqu’à ce que, pout tout n, zn < zc. Pour chaque grain lancé, on calcule la taille de l’avalanche (c’est-à-dire le nombre de grains de sable qui ont franchi la barrière droite).
On étudie ensuite comment réagit le système à différentes configurations initiales (colonnes de hauteurs identiques, distribution de hauteurs telle que, pour tout n, zn>zc, ...).

Voilà en gros ce que je dois programmer, mais je suis asse mauvais en informatique, alors j'aurais besoin d'un petit coup de pour pour commencer.

Merci.

[mitkl]

Quel est ton niveau en C actuellement ?

[Milka08]

On va dire que j'ai un niveau intermédiaire. Je sais faire des programmes de bases, en utilisant des tableaux, des pointeurs, des fonctions, des boucles... Mais j'ai toujours du mal à transcrire le problème physique en un programme C, alors que la plupart des gens y arrivent très bien.

[souviron34]

tente donc déjà de nous sortir l'algorithme en texte..

ça t'éclaircira les idées, et te donnera des pistes.

Commence ensuite avec ces pistes, et on y verra plus clair..

[anacharsis]

salut !
je ne sais pas s'il peut décrire ses états de façon plus précise en texte qu'en description mathématique.
il lui faut faire le choix d'une repésentation des données. après ça, les contraintes sont tellement précises que l'évolution vers une situation stable me semble déterministe.
il n'est pas impossible, a priori , que l'orientation de la prise en compte des contraintes (gauche vers droite) soit indifférent, que des évènements "ajout d'un grain de sable en colonne n" ne puissent pas être simultanés.
mais il y a assez de grain à moudre, sur un sujet aussi limité, pour passer à une étude pratique. avec la première structure de données qui lui passe par la tête, une fonction d'affichage de l'état des données, les fonctions d'application de chaque contrainte, la fonction d'ajout d'un grain de sable il devrait pouvoir cerner les imprécisions (s'il y en a) de sa formulation et, si besoin, une meilleure structure de données que celle de sa première idée.

A+

[souviron34]

ben déjà ne serait-ce qu'un petit schéma :

  |
  v
    ......>   .......>
|  |      |   |      |   | .............. |   |    zc
|  |      |   |      |   | .............. |   |
|  |      |   |      |   | .............. |   |
|  |      |   |      |   | .............. |   |
|  |      |   |      |   | .............. |   |
|  |      |   |      |   | .............. |   |
---       ----       ----                 ----
  0          1         2                     N    

est un bon départ de formalisation qui, visuellement, va produire un texte, et donc une structure d'algo..

[anacharsis]

pour le sujet en 1 dimension, il y a assez de données pour écrire un programme. mais ça n'a pas grand intérêt ; l'arrivée d'un grain de sable aléatoire l'apporte pas grand chose à la stabilisation d'un état initial un peu tordu.
j'ai trouvé http://hugues.bodiguel.free.fr/fichiers/avalanche.pdf pour un modèle à 2 dimensions, c'est un peu plus complexe, intéressant, mais biaisé par des hypothèses simplificatrices qui montrent bien que la géométrie est le principal problème des matheux nés après 1950.

(troll ; mais ce n'est pas de leur faute. c'est celle de leurs profs)

A+

[Milka08]

Merci pour vos réponses et l'intérêt que vous portez à mon sujet.
Je vais essayer de cerner le problème et de le transcrire mathématiquement, puis conceptuellement dans le programme, mais le hic c'est que je suis pas une bête en info
Bref, je viendrais vous revoir dans quelques temps certainement pour vous tenir au courant de l'avancée de mes travaux.

[souviron34]

intéressant, mais biaisé par des hypothèses simplificatrices qui montrent bien que la géométrie est le principal problème des matheux nés après 1950.

(troll ; mais ce n'est pas de leur faute. c'est celle de leurs profs)

.
Je vais essayer de cerner le problème et de le transcrire mathématiquement, puis conceptuellement dans le programme, mais le hic c'est que je suis pas une bête en info

Le problème n'est pas d'être une bête en info

Comme le dit anarchasis, toute l'informatique, en particulier pour ce genre de raisonnement, mais de namière générale pour construire un programme, en quelque langage que ce soit, repose sur la logique et l'organisation de la pensée et de la pose du problème - et donc de sa solution - d'une manière logique et (relativement) mathématique..

Une fois le concept du problème et une ébauche de solution conceptuelle, la traduction dans un langage ou un autre se fait (relativement) aisément. Et nous sommes là pour aider à ce propos..


@anarchasis : il faudrait que tu fasses partager ton point de vue à un nombre certain de tes collègues , car cela n'a pas l'air (malheureusement) d'être une opinion très répandue, en tous cas chez les profs participant aux débats - je ne sais plus si c'est sous "Développements" ou "Actualités" ou "Actualités -> politique" (celui-là je pense) , mais il y a eu 2 longs threads sur les réformes et la volonté de mettre plus d'info et plus de gizmicks (tableaux numériques etc etc) dans les salles de classes du secondaire au détriment des maths... (et à côté de ça on leur parle de Fourier, et de trucs qui dépassent allégrement un cadre "habituel" de travail en info... à part pour des physiciens et mathématciens ; je dois dire que je suis sidéré)

[anacharsis]

il faudrait que tu fasses partager ton point de vue à un nombre certain de tes collègues.

j'ai essayé pendant 30 ans au sein de quelques IREM ... manifestement en vain ;~) à la retraite depuis bientôt 10 ans, je prends tout ça avec une certaine philosophie : j'ai eu beaucoup de chance de connaître les maths modernes après les maths de mon grand-père.

A+

[Milka08]

Voilà ce que j'ai commencé par écrire grosso modo. Mais ça ne marche pas encore vraiment... Il y a quelques bugs.

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#include<iostream>
#include<cmath>
#include<fstream>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<bibli_fonctions.h>
using namespace std;
int main()
 
#define N=50;
 
int x[N]=0; /* hauteur */
int z[N]=0; /* différence de hauteur */
int m=50;
int zc=2;
int j;
 
for (j = 1;j< m; j++)
 
       x[j]=x[j]+1;
z[j]=alea()*(z[j]+1);
z[j-1]=alea()*(z[j-1]-1);
 
{if (x[j] == x[j]-2)
    {if (z[j]>z[j-1]*zc && z[j]>z[j+1]*zc)
 
    z[0]=0;
      z[N]=z[N]-1;
      z[N-1]=Z[N-1]-1;
    }
 
  /* Problème à 2 D{
const int n = 50;
  int **M;
  int i,j;
  M = (int**) malloc(n * sizeof(int*));
  for (i = 0; i < n; i++)
    M[i] = (int*) malloc(n * sizeof(int));
  for (i = 0; i < n; i++){
    for (j = 0; j < n; j++){
      M[i][j] =0 ;
      cout << M[i][j] << " ";
 
    }
    cout << endl;
    }*/
 
        cout << endl <<;
return 0;
}

[souviron34]

merci d'utiliser la balise code (le #)

[Milka08]

D'accord, je m'en souviendrais. Merci pour l'edit =)

[souviron34]

Primo, tu démarres tes boucles à 1 : est-ce bien ce que tu veux ? En C les tableaux démarent à 0 et se finissent à N-1.

D'autre part, je vois "cout".. C'est du C++, pas du C...

[Melem]

Voilà ce que j'ai commencé par écrire grosso modo. Mais ça ne marche pas encore vraiment... Il y a quelques bugs.

A ce stade on ne parle même pas encore de bug. On parle de bug quand un programme compile mais ne fait pas ce qu'on attend de lui. Là ton programme ne compile même pas encore, et c'est un mix affreux de C et de C++. Donc premièrement : traduis ton programme en C. Concrètement :

- remplace <iostream> par <stdio.h>
- remplace <cmath> par <math.h>
- supprime <fstream> et <iomanip> (même en C++ je ne vois pas ce que ces deux là font là)
- supprime using namespace std;
- remplace tes cout << par des printf.

Quelques remarques sur le code C maintenant :

- C'est complètement le bordel au niveau des accolades. Arrange un peu ça.
- On écrit #define N 50 et non #define N=50;

J'ai peut-être oublié des choses mais recompile déjà et fais-nous des retours.

A+ !

[Milka08]

Merci pour vos remarques. Je sais que c'est une peu (voire beaucoup) le fouillis, mais j'ai bien dis que l'info, je trouvais ça assez flou... Bref, je me suis lancé dans l'élaboration d'un premier jet. Qui n'est pas très concluant certes.
Je ferais mieux pour le prochain, et j'essaierai d'avoir un programme qui compile

[Milka08]

Voilà, ça compile très bien. C'est juste que j'ai une machine qui marche en C et en C++(un mélange des deux) d'où les commandes du début. Il me reste simplement à inclure les 3 dernières conditions aux limites, car je ne vois pas comment les mettre encore. Puis, demander au programme de faire certaines choses, et le faire ensuite en 2 D.

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#include<iostream>
#include<cmath>
#include<fstream>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<bibli_fonctions.h>
using namespace std;
#define N 50
int main(){
 
int h[N]; /* hauteur */
int z[N]; /* différence de hauteur entre les deux colonnes n et n+1 */
int i,j,k;
int zc=2;
 
/* On construit une série de N colonnes numérotées de 1 à N */
 
for (i = 0; i<N; i++)
  {
    h[i]=0;
    z[i]=0;
  }
 
/* On ajoute un grain de sable choisi au hasard sur la colonne n */
 
int Ngrains=1000;
 
  for (i = 0;i<Ngrains; i++)
    {
      j=alea()*N;
    h[j]=h[j]+1;
    z[j]=z[j]+1;
    z[j-1]=z[j-1]-1;
 
/* Si une colonne j contient plus de zc grains de sable que la colonne de droite i+1, alors le grain est déversé sur cette dernière */
 
    for (k=j; k<N-1; k++)
   if (z[k] > z[k+1] + zc){
      z[k]=z[k]-2;
      z[k-1]=z[k-1]+1;
      z[k+1]=z[k+1]+1;
    }
    {if (z[j]>z[j-1]*zc && z[j]>z[j+1]*zc)
 
        z[0]=0;
      z[N]=z[N]-1;
      z[N-1]=z[N-1]-1;
    }
    }
 
    cout << endl;
    return 0;
}
 
 
 
 
 
 
 
  /* Problème à 2 D{
const int n = 50;
  int **M;
  int i,j;
  M = (int**) malloc(n * sizeof(int*));
  for (i = 0; i < n; i++)
    M[i] = (int*) malloc(n * sizeof(int));
  for (i = 0; i < n; i++){
    for (j = 0; j < n; j++){
      M[i][j] =0 ;
      cout << M[i][j] << " ";
 
    }
    cout << endl;
    }*/

[Melem]

Sur le forum C, on utilise le langage C. Le C++ est interdit. Tu peux par contre faire le mélange des deux chez toi si c'est ce qui t'intéresse (moi-même je le fais) mais ici, poste du code écrit en C. Ce n'est ni un caprice ni une règle inventée pour te faire perdre ton temps, c'est surtout pour t'aider à mieux maîtriser le C et à mieux te rendre compte que C et C++ sont deux langages totalement distincts . A bientôt.

[Milka08]

Bonjour,

J'ai toujours quelques soucis avec mon programme. Mon projet est à rendre pour Jeudi, et il y a encore quelques bugs...
Je trace la distribution des avalanches et je trouve quelque chose de très incohérent : des traits dans tous les sens, quelque chose de très désordonné et aléatoire. Puis j'ai un souci pour le problème en 2 D. Je vous mets la trame du programme, si vous souhaitez y jeter un coup d’œil.


#include<iostream>
#include<cmath>
#include<fstream>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<bibli_fonctions.h>
#include<time.h>
using namespace std;
#define N 50

int main()
{
fstream avalanche ("avalanche.res",ios::out);
int h[N]; /* hauteur */
int z[N]; /* différence de hauteur entre les deux colonnes n et n+1 */
int i,n,j,k;
int zc=2;


for (i = 0; i<N; i++)
{
h[i]=0;
}

/* On construit une série de N colonnes numérotées de 1 à N */
germe(time(NULL));


for (i = 0; i<N; i++)
{
z[i]=0;

}

/* On ajoute un grain de sable choisi au hasard sur la colonne n */

int Ngrains=1000;

for (n = 0 ; n < Ngrains ; n++)
{ k=alea()*N;
z[k]=z[k]+1;
z[k-1]=z[k-1]-1;
h[k]=h[k]+1;
if (z[k]>zc)
{
z[k]=z[k]-2;
z[k+1]=z[k+1]+1;
z[k-1]=z[k-1]+1;
h[k+1]=h[k+1]+1;
h[k]=h[k-1];
}
}
for (j = 0 ; j < N ; j++)
{
avalanche << z[j] << " " << h[j] << endl;
}
avalanche.close();


system("gnuplot avalanche.res") ;

/* Problème à 2D avec matrice */

int y[N];
int **M;
M = (int**) malloc(N * sizeof(int*));
for (i = 0; i < N; i++)
M[i] = (int*) malloc(N * sizeof(int));
for (i = 0; i < N; i++)
{
for (n=0; n<Ngrains; n++)
{
for (i=0; i<N; i++)
{
for (j=1; j<N; j++)
{
if(z[i][j] > zc)
{

z[i][j]=z[i][j]-2;
z[i][j-1]=z[i][j-1]+1;
z[i][j+1]=z[i][j+1]+1;
h[i][j]=h[i][j-1];
}
}
}

for (j=0; j<N; j++)
{
for (i=1; i<N; i++)
{
if(y[i][j] > zc)
{
y[i][j]=y[i][j]-2;
y[i-1][j]=y[i-1][j]+1;
y[i+1][j]=y[i+1][j]+1;
h[i][j]=h[i-1][j];
}
}
}

for (i=0; i<N; i++)
{
z[i][0]=0;
y[0][i]=0;
}

}
}

for (i = 0 ; i < N ; i++)
{for (j=0 ; j <N ; j++)
{
avalanche << M[i][j] << " " << h[i][j] << " " << z[i][j] << endl;
}
}
return 0;
} #

[Bktero]

Merci d'utiliser la balise CODE = quand tu postes.

Ton programme n'est pas compilable avec CodeBlocks sous XP.

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<fstream>
#include<iomanip>

Ca ressemble à des en-têtes de C++ ça, non ?

Code :

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avalanche << M[i][j] << " " << h[i][j] << " " << z[i][j] << endl;
avalanche << z[j] << " " << h[j] << endl;
avalanche.close();

Et ça à du code C++, non ?

Sur le forum C, on utilise le langage C. Le C++ est interdit. Tu peux par contre faire le mélange des deux chez toi si c'est ce qui t'intéresse (moi-même je le fais) mais ici, poste du code écrit en C. Ce n'est ni un caprice ni une règle inventée pour te faire perdre ton temps, c'est surtout pour t'aider à mieux maîtriser le C et à mieux te rendre compte que C et C++ sont deux langages totalement distincts . A bientôt.

Visiblement, en 2 mois, tu n'as pas vraiment pris en compte une remarque pourtant très judicieuse....