vendredi 25 juin 2010

La conjecture de Syracuse

Aussi appelée conjecture de Collatz du nom de son inventeur, la conjecture de Syracuse est un petit problème de mathématiques qui n'a toujours pas été résolu.

Comme d'habitude avec les problèmes complexes, la définition de la suite de Syracuse est simple :
Prenez un nombre entier supérieur à zéro. S'il est pair, divisez le par deux, s'il est impair, multipliez par trois et ajoutez un.
Répétez jusqu'à obtenir un.
Ainsi 6 donne la suite : 3 - 10 - 5 - 16 - 8 - 4 - 2 - 1
La conjecture qui n'a donc toujours pas été prouvée dit que quelque soit l'entier de départ, on arrive à 1.

Ce qui se passe après n'a plus d'importance vu que 1 donne 4 qui donne 2 qui donne 1.
Voici les suites de Syracuse de 1 à 10 (liste des étapes de N à 1 pour N allant de 1 à 10)
La forme géométrique qui fait penser à une feuille qui s'envole puis retombe a donné le nom de "vol" à la suite.
Le nombre d'étapes pour arriver à 1 s'appelle "le temps de vol". Le chiffre 6 a un temps de vol de 8.

Et pourquoi je vous parle de tout ça ? Parce que ça fait de jolis dessins.
Voici le temps de vol pour tous les nombres jusqu'à 32000 (j'ai coupé à 200).
Pour finir, j'ai obtenu les suites en utilisant Tiny C Compiler, un petit compilo fait par un français

6 commentaires:

  1. C'est impressionnant comme tu dois avoir rien à foutre au boulot !

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  2. bonjour, j'ai fait aussi quelques dessins ici
    http://syracuse-collatz.blogspot.com/
    et vos travaux m'intéressent car j'aimerais en faire d'autres à une plus grande échelle
    est-il possible de se contacter en privé?
    merci
    Fabien Toulgoat

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  3. Connaitrais-tu un moyen de trouver N en fonction d'un temps de vol donné

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  4. Jérôme, désolé, je ne suis absolument pas un mathématicien.
    Mais en regardant le dernier dessin, on voit que le temps de vol est commun à beaucoup de N donc je ne vois pas de formule donnant N pour un temps donné.

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  5. Bonjour, je viens d arriver au même deuxième dessin sur python, et un peu de regressi me donne que les sortes de strates que l on observe sont des logarithmes parfaits! par exemple y=a ln(x) +b avec a=10.479166666666666, b=-17.791666666666664.
    les endroits du graphe où se situent les points semblent être les intersections de logaritjmes croissants et de mogarithmes décroissants. Très étrange mais intéressant

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