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Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle

Posté par
josephineEG
17-01-19 à 13:08

Bonjour,

excusez moi de vous déranger mais j'aurai aimé savoir si quelqu'un pouvait m'aiguiller. En effet j'apprends seule et essaie donc de comprendre au mieux mon programme de maths.
Je suis en train d'apprendre le chapitre sur les fonctions  exponentielle et il est demandé à un endroit d'être capable de modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle et "Le modèle étant donné, l'élève doit identifier les
différents paramètres définissant la fonction." .  J'ai cependant du mal à trouver des exemples sur internet et j'espère donc que quelqu'un ici pourra peut être me donner un exemple qui me permettra d'avoir une idée plus précise de ce qui est attendu.

Je m'excuse car ce n'est pas un exercice à proprement parlé mais n'étant pas sur de ce qui est demandé j'ai du mal à trouver des informations par moi même.

Merci beaucoup d'avance , je vous souhaite une très bonne journée

Posté par
lionel52
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 17-01-19 à 13:26

C'est pas forcément clair mais je pense qu'une fonction  exponentielle s'écrit sous la forme f(x) = \alpha e^{\beta x}. Les paramètres sont \alpha et \beta

f(0) = \alpha e^{0} = \alpha donc \alpha est l'ordonnée à l'origine
\beta est un paramètre de croissance (ou décroissance s'il est négatif) de la fonction

Peut être que modéliser un nuage par une expo c'est trouver les paramètres alpha et beta qui permettent au modèle de "fitter" le mieux que possible le nuage de point. Un truc du style (graphique à gauche)

Posté par
josephineEG
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 17-01-19 à 14:07


Merci pour la réponse
Oui ça pourrait être ça mais c'est vrai que c'est pas forcement encore clair pour moi...
D'autant plus que ça ne parait pas vraiment évident de trouver a et b pour que cela "colle" au mieux au nuage de point , je me demande donc s'il n'y a pas une méthode?

De plus c'est sur que ce serait plus parlant avec un exercice/exemple, peut être que quelqu'un aurait une idée plus précise?

Posté par
ZEDMAT
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 17-01-19 à 14:12

Bonjour,

A partir d'un nuage de points, de même que l'on peut procéder à un ajustement affine si les points présentent une "tendance à l'alignement", on peut si le nuage présente une forme "exponentielle", procéder à un ajustement exponentiel.

Ceci est un classique (voir ajustement exponentiel sur Internet).

C'est dans l'esprit de ce que Lionel a dit ci dessus.

Je dois m'absenter.... à ce soir si besoin.

Posté par
hekla
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 17-01-19 à 14:17

Bonjour

ce qui est souvent fait

au lieu de la série (x_i~;~y_i) on considère la série (x_i~;~z_i)z_i=\ln y_i

ensuite on considère un ajustement affine (méthode des moindres carrés ou autre)  on a alors z=ax+b

puis retour à y  donc \ln y=ax+b soit y =\text{e}^{ax+b}  

vous devez trouver ce genre de problème en stl

Posté par
josephineEG
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 17-01-19 à 14:25

D'accord je crois que je vois mieux

donc pour être sur , en gros si on me demande de modéliser une  série  (xi ; zi) par une exponentielle  j'utilise votre méthode Hekla, et pour le point  du programme "Le modèle étant donné, l'élève doit identifier les différents paramètres définissant la fonction.", je dois donc à partir du graphique d'un ajustement exponentiel chercher des informations sur la fonction (donc retrouver les paramètres à la manière expliquée ici : http://www.alloprof.qc.ca/BV/Pages/m1145.aspx )   ?

Merci de m'indiquer si j'ai mal saisi quelque chose

Posté par
hekla
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 17-01-19 à 15:05

en général on ne vous laisse pas en rade on vous donne des indications

le graphique est surtout là pour montrer que l'ajustement affine ne convient pas

comme je le disais  vous avez un exemple d'ajustement exponentiel dans la série stl biotechnologies  

Nouvelle Calédonie  novembre 2018

Polynésie  juin 2018

Antilles Guyane  juin 2018

vous pouvez récupérer ces textes sur le site de l'APMEP


peut-être un peu trop complet et peu propice à la lecture  (diapositives beamer )
www.math.univ-toulouse.fr/~rau/as/ajustement.pdf

Posté par
lionel52
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 17-01-19 à 15:07

En fait la différence c'est que dans un cas, la méthode est statistique (tu essaies de trouver les paramètres qui permettent de coller au mieux au nuage de points)
z_i \sim a e^{b x_i}

C'est un calcul d'optimisation que tu fais pour trouver les paramètres

Dans ton cas, sur le lien tu sais par hypothèse que (xi,zi) "suit" une exponentielle, on te demande de trouver laquelle, donc à toi de chercher les paramètres.  
z_i = a e^{b x_i}

C'est une résolution d'équation à plusieurs inconnues que tu fais pour trouver les paramètres



Deux démarches complètement différentes

Posté par
josephineEG
re : Modéliser un nuage de points par une fonction exponentielle 18-01-19 à 10:37

D'accord merci bcp

Bonne journée



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