La boite à outils « IsItChaos »

Au début de notre travail, l'idée de construire une nouvelle bibliothèque de fonctions de reconnaissance de chaos a été née dans l'esprit d'innovation. Cette idée a été nourrie par trois points essentiels:

  • Mettre les méthodes de reconnaissance de chaos à la portée de tout le monde, ce qui implique l'utilisation de logiciels libres.

  • Créer un repère centralisé et hautement spécialisé dans le domaine, d'où le choix d'une plateforme de développement nécessairement populaire et facilement utilisable.

  • Mieux comprendre les méthodes étudiées durant le processus de programmation et de test.

Ainsi, la plateforme libre « Scilab » a été choisie, et un lourd et long processus de développement et test a commencé. Mais après le croisement de routes avec TISEAN, l'idée originale a subi un changement dicté par l'esprit pratique.

Outre l'efficacité des outils TISEAN, la logique du changement s'est basée sur deux autres points:

  • Le fait que TISEAN profite d'un continuel développement et amélioration par une équipe d'experts de renommée internationale dans le domaine. Au contraire à certains autres outils « ex. CDA » puissant, mais stagné à un point donné, et non sujet aux améliorations.

  • Le grand nombre d'innovations et de changements dans le domaine et qui ne cessent d'apparaitre impose des axes d'explorations parallèles. Alors, nous pouvant bénéficier de la commodité des outils TISEAN prête à porter, tout en gardant l'esprit d'innovation par l'exploration et l'implémentation des méthodes non traitées dans TISEAN.

Ainsi, le choix d'interfacer TISEAN avec Scilab a été pris. En plus de ce qui a été cité, cette interface permet de joindre l'efficacité des exécutables TISEAN à la maniabilité de l'interface Scilab. Beaucoup d'articles traitant le sujet de reconnaissance du chaos dans une série temporelle font référence à TISEAN, ce serait alors intéressant si l'on pouvait facilement comparer ses résultats avec celles d'une référence comme TISEAN. La méthode suivie dans la programmation de l'interface est comme suit:

  1. S'assurer que le paquet TISEAN est bien installé dans le PC, et que le répertoire d'installation est ajouter à la variable environnement « PATH »;

  2. Choisir la commande TISEAN à interfacer avec Scilab et construire une fonction sous Scilab portant un nom similaire.

  3. Dans la définition de la fonction Scilab des paramètres d'appel similaire à ceux de la commande TISEAN sont utilisés, plus un paramètre qui renvoie aux données à traiter.

  4. Un fichier temporel est créé et utilisé pour passer les données à la commande TISEAN.

  5. La commande est appelée en utilisant la fonction Scilab « host » qui fait l'interface entre Scilab et l'interpréteur de commande du système d'exploitation.

  6. Les résultats sont ensuite récupérés sous Scilab en lisant le fichier de sortie qui a été utilisé dans la commande.

  7. Suivant la nature de la commande interfacée, des traitements optionnels sont ajoutés (conversion de type, interpolation, filtrage... etc.).


La dernière étape constitue une contribution personnelle que nous avons décidé d'ajouter, soit pour améliorer les résultats soit pour faciliter leurs interprétations. Par exemple, la fonction Scilab développée « Lyap_K », en plus d'interfacer la commande « lyap_k » de TISEAN, elle accomplit une estimation de l'exposant de Lyapunov par une interpolation linéaire particulière des résultats. Autrement l'utilisateur devrait faire une inspection manuelle des résultats pour en déduire la valeur de l'exposant de Lyapunov.

La deuxième partie de la boite à outils « IsItChaos » regroupe l'implémentation de quelques méthodes innovatrices introduites dans (chap III) (méthode 0-1 et la méthode DVV) ainsi que plusieurs outils d'aide pratiques pour la manipulation et la génération de série numérique.

On cite la fonction « orb » qui calcul la trajectoire de la fonction itérative, fournie comme paramètre d'entrée, sous certaines conditions initiales et pour des paramètres donnés.

On cite aussi la fonction « bifur » qui a été utilisée pour générer la Figure I-4, cette fonction utilise la fonction « orb » pour calculer les trajectoires d'une fonction itérative qui correspond à différentes valeurs des paramètres de la fonction pris dans un intervalle donné.

Après un délai de quelques mois de la publication des outils et si favorablement des tests intensifs seront accomplis avec satisfaction, la boite à outils sera publiée dans la liste officielle des contributions Scilab dans le site « http://www.scilab.org/contrib/ ».