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Message par Invité Lun 28 Oct 2019 - 18:23

Hello,

j'ai trouvé la formule suivante pour calculer pi :
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à part l'erreur (il faut multiplier par 2 et pas 4), ça marche programmé en java

oui je suis pas prof de lettres :->>

j'ai pas trouvé sur internet si elle avait déjà été trouvée...

si ça intéresse quelqu'un... en général non ! à part un vieux copain de lycée...

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Message par tim9.5 Mar 29 Oct 2019 - 9:48

Wahou ! Jusqu'à combien de décimale as-tu calculé pi ? Et peux-tu comparer la vitesse d'exécution avec d'autres algorithmes ?
Tu connais certainement cette playlist : 
ou la manière de mémoriser pi de Daniel Tammet ?

Une autre passionnée de pi, qui fête ce nombre chaque 3/14/année (date américaine), et qui le chante:


Tu n'es pas tout seul, ProfdeLettre Wink
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Message par Invité Mar 29 Oct 2019 - 11:03

J'ai pas calculé bc de décimal... mais c'ets intéressant de voir que ça converge vite :

0 : 2.8284271247461903
1 : 3.0614674589207187
2 : 3.1214451522580524
3 : 3.136548490545939
4 : 3.1403311569547534
5 : 3.1412772509327733
6 : 3.1415138011443013
7 : 3.141572940367092
8 : 3.14158772527716
9 : 3.1415914215112
10 : 3.141592345570118
11 : 3.141592576584873
12 : 3.141592634338563
13 : 3.141592648776986
14 : 3.141592652386591
15 : 3.1415926532889924
16 : 3.141592653514593
17 : 3.141592653570993
18 : 3.141592653585093
19 : 3.141592653588617
20 : 3.1415926535894987
21 : 3.141592653589719
22 : 3.1415926535897745
23 : 3.1415926535897882
24 : 3.141592653589792
25 : 3.1415926535897927
26 : 3.1415926535897927
27 : 3.1415926535897927
28 : 3.1415926535897927
29 : 3.1415926535897927
30 : 3.1415926535897927
31 : 3.1415926535897927
32 : 3.1415926535897927
33 : 3.1415926535897927
34 : 3.1415926535897927
35 : 3.1415926535897927
36 : 3.1415926535897927
37 : 3.1415926535897927
38 : 3.1415926535897927
39 : 3.1415926535897927


en fait le principe est assez simple. il s'agit de calculer la circonférence d'un polygone avec n^2 côtés.

donc on calcule la longeur d'un côté multiplié par le nombre.

au début on commence avec un carré (losange régulier si on veut).
après un octogone, etc. c'est pour ça que c'est une suite.

on calkcule la longeur du nouveau côté avec pythagore (c'est pour ça qu'on se retrouve avec des racines de sommes de carrés).

voilà, après on multiplie par le nb de côtés.

du coup la formule donne la circonférence du cercle, d'où l'erreur, 2Pi au lieu de Pi...



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Message par Invité Mar 29 Oct 2019 - 13:58

Salut,

sympa comme formule oui, ce qui serait plus intéressant encore serait de trouver la vitesse de convergence (i.e. combien de nouvelles décimales tu trouves à chaque itération) ;-)

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Message par tim9.5 Mar 29 Oct 2019 - 14:10

Ta formule est une variante de l’algorithme d’Archimède, non?
http://scalion.free.fr/calculpi.htm
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Message par Invité Mar 29 Oct 2019 - 14:16

tim9.5 a écrit:Ta formule est une variante de l’algorithme d’Archimède, non?
http://scalion.free.fr/calculpi.htm

Oui, un peu optimisée (on n'incrémente pas le nombre de coté de 1 à chaque fois, on multiplie par 2). Du coup ça converge plus vite ;-)

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Message par Invité Mar 29 Oct 2019 - 14:17

oui c'est ça

edit. ben l'intérêt c'est que y'a pas de cos aussi... donc ça simplifie car le calcul d'un cos est en tant que tel le résultat d'une suite, non ?
ceci dit la description du lien c'est aussi des puissances de 2 mais y'a du cos dans le pgrm donc c'ets peut être pas le pgrm qui correspond mais j'ai pas bien regardé non plus.

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Message par Invité Mar 29 Oct 2019 - 19:51

Dans l'algorithme d'Archimède il n'y en a pas non plus. En fait dans aucun algorithme intéressant il n'y en a (cosinus, sinus etc font intrinsèquement intervenir pi). Sinon, ça serait un peu comme dire "comment calculer pi à partir de fonctions qui sont basées sur lui". Ca n'a pas d'intérêt.

Par contre chose amusante : racine (1 - un truc au carré), en général ça renvoie à de la trigo (puisque cos = racine (1 - sin ²) )

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Message par tim9.5 Mar 29 Oct 2019 - 20:22

Et pourrait-on calculer la suite des décimales avec cette fonction ? Il devrait avoir une simple astuce de programmation pour "décaler" le calcul par paquets.
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Message par Invité Mar 29 Oct 2019 - 22:18

Non justement... a chaque itération, si tu n'as pas la totalité des décimales, tu n'auras pas les arrondis... et donc pas le bon résultat (c'est bien là tout le problème...).

Il existe un algorithme "compte-goutte" (basé sur pi écrit en base à pas variable d'Euler), mais elle nécessite une quantité de mémoire encore plus grande... :-/

A ma connaissance il n'y a pas d'algorithme non probabiliste permettant de calculer pi par paquet (sinon atteindre des décimales très loin ne serait plus en un exploit ;-) )

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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 11:56

Ça serait bien sympa de poster le programme.
Tu vas jusqu'à quelle précision avec Java ?
Informatiquement, les racines et les puissances sont des calculs effectués à partir de représentations approximatives des nombres en base 2, sauf à utiliser des bibliothèques spécialisées. Donc tes variables doivent au moins être d'une précision égale à celle que tu veux calculer pour PI.
(non, je ne suis pas un siamois Wink )

Question subsidiaire : Philosophiquement, est-ce que PI définit un cercle ?
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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 12:09

siamois93 a écrit: sauf à utiliser des bibliothèques spécialisées.

Toutes les bibliothèques bossent intrinsèquement en base de 2.

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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 12:13

Hobb : Tu es informaticien ?
On peut bosser avec des entiers tant qu'on est avec des rationnels.
On aurait alors une précision totale pour PI au carré.
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Message par Stegos Mer 30 Oct 2019 - 12:16

siamois93 a écrit:Question subsidiaire : Philosophiquement, est-ce que PI définit un cercle ?
Mathématiquement, π définit la longueur d'un truc rond, π² définit la surface d'un cercle, π³ définit le volume d'une sphère.

Si, dans une équation, tu te retrouves avec un π qui traîne, il y a probablement un truc "rond" dans le coin, et la puissance de π associée te permet de savoir dans quel espace tu évolues. Si le π n'a "a priori" rien a faire là...ou bien c'est une erreur de calcul, ou bien tu n'as pas vraiment compris un truc au problème.

Et si tu as un π⁴, π⁵, π⁶ etc etc..alors ou bien tu bosses avec des espaces de dimensions > 3, ou bien tu es probablement en train de te vautrer  Twisted Evil

Maintenant, Philosophiquement....  Laughing
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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 12:24

siamois93 a écrit:Hobb : Tu es informaticien ?

non [enfin pas dans le sens où vous l'entendez]

siamois93 a écrit:
On peut bosser avec des entiers tant qu'on est avec des rationnels.

Non plus, si je veux bosser avec 1/3 (qui est rationnel), je ne peux pas exactement l'approximer avec un entier

siamois93 a écrit:
On aurait alors une précision totale pour PI au carré.

Ce n'est déjà pas le cas pour les rationnels, donc pour les irrationnels comme pi, encore moins...

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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 12:27

Ben oui, parce que philosophiquement, le cercle et le carré.... Un compas est un outil qui sert à reporter une distance, et avec un compas et une règle on peut tracer des perpendiculaires. Pi s'approxime avec différentes suites, et je trouve intéressant de se dire qu'un cercle, un truc rond quoi, est lié à une alternance de fractions de nombres impairs par exemple. C'est plus un questionnement sur le sens des nombres.
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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 12:28

Stegos a écrit:
siamois93 a écrit:Question subsidiaire : Philosophiquement, est-ce que PI définit un cercle ?
Mathématiquement, π définit la longueur d'un truc rond, π² définit la surface d'un cercle, π³ définit le volume d'une sphère.

Si, dans une équation, tu te retrouves avec un π qui traîne, il y a probablement un truc "rond" dans le coin, et la puissance de π associée te permet de savoir dans quel espace tu évolues. Si le π n'a "a priori" rien a faire là...ou bien c'est une erreur de calcul, ou bien tu n'as pas vraiment compris un truc au problème.

Et si tu as un π⁴, π⁵, π⁶ etc etc..alors ou bien tu bosses avec des espaces de dimensions > 3, ou bien tu es probablement en train de te vautrer  Twisted Evil

Maintenant, Philosophiquement....  Laughing

c'est pas vraiment pi qui est élevé à une puissance, c'ets plutot le rayon. pi est juste un rapport donc sans dimension

re-edit par contre on peut se demander la signification des puissances de pi et de ses racines qui apparaissent aussi à l'occasion, comme résultats d'intégrales par exemple

edit

siamois93 a écrit:Ben oui, parce que philosophiquement, le cercle et le carré.... Un compas est un outil qui sert à reporter une distance, et avec un compas et une règle on peut tracer des perpendiculaires. Pi s'approxime avec différentes suites, et je trouve intéressant de se dire qu'un cercle, un truc rond quoi, est lié à une alternance de fractions de nombres impairs par exemple. C'est plus un questionnement sur le sens des nombres.

un carré est quelque chose de discontinu. pour passer au cercle il faut une notion d'infini entre les deux. comme un polygone régulier avec un nombre infini de côtés. c'est peut-être pour ça qu'il faut une suite infinie pour exprimer pi avec des nombres finis


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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 12:31

@Hobb: Bon, on a un problème pour se comprendre, mais vu que t'es pas informaticien, ça me parait normal.
Quand tu parles de 1/3, 3 c'est bien un entier, ou tu préfères déjà lui faire perdre de la précision en l'écrivant sous forme d'une puissance de 2 ?
En plus dans un processeur, les entiers (selon la taille du processeur) ne sont pas manipulés comme quand on utilise des algorithmes externes, donc il y a plein d'intérêts à utiliser des entiers.
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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 12:41

siamois93 a écrit:
Quand tu parles de 1/3, 3 c'est bien un entier, ou tu préfères déjà lui faire perdre de la précision en l'écrivant sous forme d'une puissance de 2 ?

Vous l'exprimez comme vous voulez, à partir du moment où les bibliothèques passent par du binaire, ça passe forcément en puissance de 2... (même s'il s'agit de 0.333333...)

siamois93 a écrit:
En plus dans un processeur, les entiers (selon la taille du processeur) ne sont pas manipulés comme quand on utilise des algorithmes externes, donc il y a plein d'intérêts à utiliser des entiers.

Heu là désolé, mais cette phrase ne veut rien dire. Bibliothèques "externes" ou pas (pas "algorithme externe" qui ne veut rien dire, pour commencer...), in fine c'est le processeur qui se coltine les calculs... Et ça veut dire quoi qu'ils ne sont pas manipulés pareils ...? A part certains détails (type quelques bibliothèques spécifiques grand-nombres, où les entiers sont explicitement stockés dans des tableaux, ce qui nécessite le redéveloppement de tout l’attirail des fonctions de l'APU, mais bref), ils sont tous manipulés exactement pareils, avec les mêmes types (encodés selon la norme IEEE-754 pour les flottants, calculs classiques à l'endianness près pour les entiers si vous voulez du détail). Les dites-bibliothèques "grand-nombre" manipulent aussi bien des flottants (le must pour ce genre de calcul étant les virgules fixes, mais passons) que des entiers, donc non, aucun intérêt à manipuler des entiers (puisqu'à un moment, de toutes façons, on essaye bien de calculer un réel...).
Et ça ne dépend pas de la "taille" du processeur (Laquelle ? o_O)...

Et pour terminer, à cause des erreurs d'arrondis, il ne sagit pas d'algorithmes déterministes dans le sens où si vous voulez estimer la 1000ème décimale de pi, avec des approches comme celles-ci, il vous faudra calculer largement au-delà de 1000 décimales.

siamois93 a écrit:@Hobb: Bon, on a un problème pour se comprendre, mais vu que t'es pas informaticien, ça me parait normal.

Heu, pas informaticien donc je ne connais pas l'informatique... ?
Là désolé, mais informaticien ou pas, on se comprend mal parce que vous n'utilisez pas le bon vocabulaire... algorithme /= bibliothèque, taille d'encodage /= taille de processeur, etc.

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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 13:17

@Prof : Dans l'angle il n'y aura jamais de tangente, elle n'est pas définie à ce point.
Il me semble, c'est ancien quand même, qu'un carré est continu, mais la fonction carré n'est pas dérivable en tout point, les fameux angles.

Alors, ton programme, tu le montre quelque part ?
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Message par Stegos Mer 30 Oct 2019 - 13:26

C:
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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 13:32

F90:

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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 14:26

java

Code:
package hello;

public class Pi {

    static private class Point {
        double x, y;
    }

    static Point computeNextPoint(Point p) {
        Point nextP = new Point();
        double determnant = p.y/(p.x + 1);
        double doe = auCarré(determnant);
        nextP.x = Math.sqrt(((double) 1) / (1 + doe));
        nextP.y = determnant * nextP.x;
        return nextP;
    }

    static double computeQuadre(int i, Point p) {
        return ((double) 2) * Math.pow(2, i) * Math.sqrt(auCarré(1 - p.x) + auCarré(p.y)) ;
    }

    static double auCarré(double d) {
        return d * d;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Point p = new Point();
        p.x = 0;
        p.y = 1;

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(i + " : " + computeQuadre(i, p));
            p = computeNextPoint(p);
        }
    }
}

(le nom "hello" pour le package est important)

@Siamois
on peut se demander à quoi ça sert de calculer le plus de décimals de Pi. parce que même plusieurs billons c'est toujours rien par rapport à l'infini. C'est un record comme un autre ceci dit. Mais à quoi servent les records ? A la satisfaction de l'ego ? ;-)
on peut se demander aussi comment ça se fait que la valeur d'un nombre conceptuellement très simple à définir soit si compliqué à exprimer ?

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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 14:40

ProfDeLettres a écrit:C'est un record comme un autre ceci dit. Mais à quoi servent les records ? A la satisfaction de l'ego ? ;-)

Aux outils à mettre en oeuvre, à l'avancée technique et scientifique pour atteindre de tels niveaux ;-)

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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 15:43

@Stegos : argv[0] c'est quand même plus mignon que le nom en dur, qu'en penses-tu ?

@ProfDeLettres : Oui c'est certain, l'infini, c'est énorme. Un point autrement intéressant est la question du passage aux limites.
Parfois je me demande si on a les bonnes définitions, pour Pi, ou pour ce qu'est un nombre premier. Je veux dire que si on trouvait une autre définition cela amènerait d'autres concepts.
C'est ce que je regrette avec les souris et l'informatique, on n'est plus dans le concret. Quand on a un compas dans les mains c'est autre chose que de programmer le tracé d'un cercle sur un ordinateur.
Dans la nature il y a beaucoup de spirales plus que de cercles. Le cercle n'est qu'une spirale particulière.

Sur la mémoire de Pi j'avais posté ça : https://www.zebrascrossing.net/t6144p450-ne-vous-y-fiez-pas#1615950


Dernière édition par siamois93 le Mer 30 Oct 2019 - 15:50, édité 1 fois
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Message par tim9.5 Mer 30 Oct 2019 - 15:50

hobb a écrit:
ProfDeLettres a écrit:C'est un record comme un autre ceci dit. Mais à quoi servent les records ? A la satisfaction de l'ego ? ;-)

Aux outils à mettre en oeuvre, à l'avancée technique et scientifique pour atteindre de tels niveaux ;-)

J'aurai dit bêtement un moyen de comparer la vitesse d'exécution de deux ordinateurs.
Ou à se représenter une surface de 10 chiffres, 100, etc. un million comme ici : https://www.piday.org/million/ Very Happy
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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 15:54

On a autant de précision pour d'autres constantes ou c 'est de loin la plus calculable ?
Dans des calculs scientifiques, de quelle précision a-t-on réellement besoin ?
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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 16:20

siamois93 a écrit:On a autant de précision pour d'autres constantes ou c 'est de loin la plus calculable ?

Quelles constantes ?

siamois93 a écrit:
Dans des calculs scientifiques, de quelle précision a-t-on réellement besoin ?

Ca dépend, et c'est vraiment pas simple... Ca dépend s'il s'agit de systèmes chaotiques, et si on veut uniquement une analyse statistique, ou bien descriptive, et du système à résoudre, et des ordres de grandeur en présence...

Mais en général on fait tout en double précision.

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Message par ortolan Mer 30 Oct 2019 - 16:53

.


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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 16:59

D'où la question : comparées à quelles constantes (il y en a un sacré paquet... 2 aussi est une constante, qui apparait partout, et qu'on sait bien calculer ^^)

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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 18:57

Je pensais à e
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Message par Invité Mer 30 Oct 2019 - 19:39

Il y a des techniques similaires oui... enfin après c'est vrai que la course aux décimales de pi fait plus parler d'elle que de e ou autre...

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Message par Stegos Mer 30 Oct 2019 - 20:41

J'ai retrouvé un turc...

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Message par siamois93 Mer 30 Oct 2019 - 22:08

Je l'avais déjà vue, l'animation est super sympa (j'ai bien aimé le slow motion replay)
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Message par Invité Mer 10 Juin 2020 - 18:23

Après recherche il s'agit de la formule de Viète. Mais calculée ici dans un repère cartésien et non uniquement avec Pythagore. Le calcul avec Pythagore donne un résultat plus concis.

(ex ProfDeLettres)

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