Et si les mathématiques aidaient à sauver des vies ?

Chaque année, de nombreuses personnes perdent la vie en mer à la suite d’accidents de navires ou d’avions. Dans ces cas, les équipes de sauvetage n’ont que très peu de temps pour secourir les rescapés, car les chances de retrouver une personne vivante dans l’eau diminuent considérablement au bout de six heures.

Outre les conditions météorologiques difficiles et les marées, les opérations de recherche et de sauvetage sont souvent rendues extrêmement compliquées à cause des courants côtiers instables.

Une fonction mathématique

Photo de Antoine Dautry – Unsplash

Mais une équipe de recherche internationale semble avoir trouvé le moyen d’améliorer les techniques de recherche et de sauvetage actuellement utilisées grâce à un algorithme mathématique.

« TRAP », des « pièges » cachés qui mènent aux personnes disparues en mer

En s’appuyant sur des données océaniques et des outils issus de la théorie des systèmes dynamiques, l’équipe de recherche dirigée par le Pr George Haller, professeur de dynamique non-linéaire à l’ETH Zurich, a développé un algorithme pour prédire où les personnes et les objets flottant dans l’eau dériveront.

Actuellement, pour prédire la trajectoire des objets qui dérivent lors d’opérations de sauvetage en mer, les scientifiques utilisent des modèles élaborés de dynamique des océans et de prévisions météorologiques. Toutefois, lorsque ces opérations ont lieu dans des eaux côtières à évolution rapide, ces prévisions sont souvent faussées par des paramètres incertains et des données manquantes. Les équipes de secours peuvent ainsi lancer des recherches au mauvais endroit et perdre un temps précieux.

Les résultats mathématiques obtenus par l’équipe de recherche de Haller permettent de prédire l’endroit où des personnes ou des objets flottant à la surface de l’océan devraient se rassembler. Cet endroit serait toujours le long de courbes spéciales que les chercheurs ont appelé TRansient Attracting Profiles (TRAP).

Ces courbes ne sont pas visibles à l’œil nu, mais elles peuvent être localisées à l’aide des méthodes mathématiques développées par l’équipe de l’ETH qui prennent en compte des données instantanées de courant de surface de l’océan.

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Un nouvel outil pour les sauveteurs

L’équipe de chercheurs de l’ETH a pu tester son nouvel algorithme de recherche basé sur les TRAP lors de deux expériences océaniques distinctes réalisées près de Martha’s Vineyard, non loin de la côte nord-est des États-Unis. Les expériences ont été menées en collaboration avec une équipe de scientifiques du Département de génie mécanique du MIT, un groupe de la US Coast Guard et du Woods Hole Oceanographic Institute.

En utilisant les mêmes données en temps réel que ce dont dispose la Garde côtière, l’équipe est parvenue à identifier en temps réel les TRAPs dans la région.

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