La résonance stochastique: quézako 


Un coup de fil?


Lorsque que vous discutez avec votre ami(e) au téléphone vous êtes parfois géné(e) par du bruit parasite. Ce bruit diminue en effet la qualité de transmission du téléphone. Ainsi, les scientifiques et les professionnels qui s'intéressent aux systèmes de transmission considèrent généralement que le bruit dégrade les performances et capacités de ces systèmes pour transmettre.

Or la  résonance stochastique permet le contraire: le bruit peut augmenter la qualité de la transmission 



Quand est-ce que cela arrive?

Il faut des conditions un peu particulières pour que la résonance stochastique apparaisse. Si on reprend l'exemple du téléphone, considérons un téléphone un peu particulier : le micro dans ce téléphone à besoin d'une intensité minimum de votre voix pour que votre ami(e) entende quelque chose, si vous parlez avec une intensité moins forte que ce minimum, votre ami(e) n'entend rien du tout! Supposons que vous ayez une extinction de voix, vous ne pouvez pas alors parler plus fort! Et vous vouliez dire tant de choses à votre tendre ami(e)! Votre coeur se brise!! 

Mais grâce à la résonance stochastique vous êtes sauvé(e)!!! 



Comment ça marche?

En ajoutant du bruit :
Par exemple le "chuintement"  d'un poste de radio entre deux stations fera très bien l'affaire.
Ce bruit en s'ajoutant à votre voix va lui permettre de franchir l'intensité minimum qu'exige votre téléphone un peu particulier. En augmentant l'intensité de votre poste de radio à partir de zéro, votre ami(e) va alors progressivement entendre votre voix mêlée au "chuintement" de la radio. Il/elle va vous entendre un peu puis de plus en plus jusqu'à un niveau qui lui permettra  la meilleure compréhension. Mais si vous augmentez l'intensité au delà de ce niveau vous allez finir par noyer votre voix dans le "chuintement" de la radio et votre ami(e) n'entendra plus que le "chuintement".

Voilà donc un exemple de résonance stochastique aux conséquences agréables! 



Pourquoi ce nom bizarroïde? 

Dans "résonance stochastique" il y a deux mots:

Tout d'abord : "résonance".
Vous avez sans doute parfois entendu des vitres vibrer au passage d'un camion dans la rue. Les vitres vibrent parce que les sons émis par le camion sont très graves (basse fréquence). Plus précisément on observe que l'intensité des vibrations est maximum pour une certaine fréquence des sons. Pour des sons plus graves ou plus aiguës que cette fréquence les vitres vibrent moins.

Si donc au début d'une observation les sons du camions ont une fréquence extrêmement faible, l'intensité des vibrations va augmenter au fur et à mesure que la fréquence des sons augmente jusqu'à un maximum pour une certaine fréquence.
L'intensité décroît ensuite si la fréquence des sons continue d'augmenter.

On dit alors qu'on a une résonance de l'intensité des vibrations de la vitre en fonction de la fréquence des sons du camion, c'est là le sens le plus courant donné à résonance en physique.

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Dans le cas de notre téléphone un peu particulier, on a  une augmentation de la qualité de la transmission de la voix si on ajoute le bruit de la radio. Cette augmentation continue au fur et à mesure qu'on augmente l'intensité du bruit jusqu'à un maximum pour une  certaine intensité du bruit. Puis ensuite la qualité de la transmission diminue si on continue d'augmenter l'intensité du bruit.

On a donc une résonance de la qualité de la transmission en fonction de l'intensité du bruit.

  Enfin "stochastique"  est un mot d'origine grec qui signifie "aléatoire", les bruits les plus couramment considérés sont des signaux aléatoires c'est à dire dont l'évolution est imprédictible au cours du temps.

Voilà donc l'explication du terme "résonance stochastique" 

Si vous n'avez pas tout compris et/ou que vous voulez en savoir plus vous pouvez regarder :
 

  le résumé de ma thèse sur la résonance stochastique,
le contenu d'un exposé,
   un article complet présenté lors d'un congrés, avec figures et équations.

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