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mardi, novembre 13 2007

Présentation du problème - Concepts de base

L'analyse

L'analyse est une description fiable de l'état vrai du système à un instant donné. Elle est déjà utile par elle même en tant que représentation globale et consistante du système étudié. Elle peut aussi servir comme état initial pour une prévision du système à l'aide du modèle ou comme pseudo-observation. Elle peut aussi servir de référence afin de vérifier la qualité des observations.

Pour obtenir l'état analysé, les seules informations objectives sont les mesures des observations effectuées sur l'état vrai. Le système peut parfois être surdéterminé. Dans ce cas, l'analyse se résume à un problème d'interpolation. Il est, en général, sous-déterminé car les observations sont clairsemées et pas toujours liées directement aux variables du modèle. Ce qui n'empêche pas d'avoir des régions où les observations sont très denses et où le système est ainsi sur-déterminé. Afin de bien poser le problème, il est nécessaire de disposer d'une ébauche de l'état du modèle (c'est-à-dire une estimation a priori de l'état du modèle). Des contraintes physiques peuvent aussi permettre de mieux déterminer le système. Cette ébauche peut aussi bien être une climatologie, un état quelconque ou état obtenu à partir de précédentes analyses.  Dans ce cas, si le système efficace, l'information est sensée s'accumuler dans l'état du système et se propager entre les variables du modèle.

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lundi, novembre 12 2007

Introduction - Un exemple plus théorique

Une autre façon de penser l'assimilation de données est de la comparer aux méthodes traditionnelles de la recherche scientifique.

En général, face à un système inconnu, la première démarche est d'essayer de comprendre comment il fonctionne. Ceci se traduit par le développement d'un modèle qui va tenter de simuler toutes les composantes internes du système. Ce modèle, aussi perfectionné soit-il, nécessite des paramètres d'entrée. Une fois le modèle abouti, il est ensuite comparé à des résultats expérimentaux. En supposant que le modèle est adapté, les comparaisons entre les sorties du modèle et les mesures expérimentales permettent d'améliorer les entrées du modèle. Il s'agit donc d'un problème inverse.

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Introduction - Un exemple simple : la météorologie

La première question que l'on peut se poser est : "A quoi sert l'assimilation de données ?". Une question bien peu scientifique car ne répondant pas à la question "Comment ?". Et pourtant, c'est souvent la première question posée lorsque l'assimilation de données fait irruption dans une discussion. Certes, c'est un sujet peu abordé d'ordinaire, mais que certains chercheurs ou doctorants travaillant dans le domaine rencontrent fréquemment.

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mardi, octobre 30 2007

Péambule - Introduction à l'assimilation de données

Plus le message est probable moins il fournit d'information : les clichés et les lieux communs éclairent moins que les grands poèmes.

Norbert Wiener


Historique


La recherche scientifique repose sur deux sources d'information et d'étude différentes, les observations d'une part, et les modèles d'autre part. Au cours de l'histoire des Sciences, les observations furent d'abord qualitatives avant de devenir quantitatives. Parallèlement, les modèles descriptifs s'améliorèrent grâce aux techniques mathématiques, et particulièrement à l'analyse numérique.

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mercredi, octobre 17 2007

LaTeX

Dans ce petit blog, j'ai envie de parler de choses qui n'intéressent pas grand monde. Alors, c'est pour ça que  je veux en parler dans un petit coin sombre où personne ne passe. En d'autres termes, je me dis que je pourrai raconter ce que  je fais durant ma vie. Et comme en ce moment, je dois justement raconter ma vie dans un document officiel. Je me dis : "pourquoi pas ?"
J'ai quelques mois pour m'occuper de tout ça. Mais avant tout, il faut que  je sois capable d'écrire dans ma langue. Et l'idéal, c'est pour faire ça.
Alors, c'est génial, car il y a un widget spécialement adapté pour dotclear2 permettant d'utiliser LaTeX. Malheureusement, j'ai Free, je n'ai pas les droits pour exécuter des scripts et donc, cette  option tombe à l'eau.

En cherchant un peu, j'ai trouvé deux autres solutions.
  • D'abord en utilisant mimeTeX qui est installé sur un serveur externe. C'est prodigieusement simple car il suffit de créer un lien avec l'adresse du serveur et la formule en latex :
    <img src="http://www.forkosh.dreamhost.com/mimetex.cgi?c=\sqrt{a^2+b^2}" />
  • La seconde solution utilise aussi mimeTex mais avec un script qu'il suffit de rajouter en bas de page et de taper la formule encadrée de \[ et \] :
    [\c=\sqrt{a^2+b^2}\]
    <script type="text/javascript" src="http://randall.nu/math.js"></script>

    Mise à jour du 11 avril 2010 : remplacer le jevascript précédent par celui suivant :
    
    <script type="text/javascript" src="http://mathcache.s3.amazonaws.com/replacemath.js"></script>
    <script type="text/javascript">
    replaceMath( document.body );
    </script>

    C'est deux solutions fonctionnent, mais je me demande si ces serveurs sont toujours en ligne ? A choisir, la seconde solution est plus facile à utiliser.

    Pour le plaisir, ma petite fonction coût que je minimise obtenue avec les deux méthodes :


    \[J(\delta\mathbf{x})=\frac{1}{2}\delta\mathbf{x}^T\mathbf{B}^{-1}\delta\mathbf{x}+\frac{1}{2}(\mathbf{d}-\mathbf{H}\delta\mathbf{x})^T\mathbf{R}^{-1}(\mathbf{d}-\mathbf{H}\delta\mathbf{x}))\]

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