- Simulation d'un feu de forêt
- Introduction
Un feu de forêt se propage localement d'arbre en arbre de façon aléatoire. Il s'agit dans la plupart des cas d'un phénomène tout à fait naturel permettant de nettoyer la forêt de tous ses parasites (branches cassées empêchant de nouvelles pousses, termites...) mais il peut également être provoqué par l'homme. Le feu se propage dans la direction et le sens du vent. Plus le vent souffle et plus le feu se propage.-
Comment procéder à la simulation d'un feu de forêt ?
Dans un premier temps nous allons montrer les recherches effectuées. Ensuite nous allons expliquer le travail en groupe. Et enfin nous exposerons notre travail final.
Recherches effectuées
Définition d'un feu de forêt- Nous avons tout d'abord voulut savoir comment se propage un feu de forêt afin d'imaginer la simulation.
- Images, Vidéos, Textes
- Représentations possibles de la propagation d'un feu de forêt
Problèmes rencontrés- Nous n'avons pas eu beaucoup d'informations sur internet au sujet de ce projet. Nos recherches ont débutées sans but précis. Les programmes que nous avons trouvés n'étaient pas terminés.
- Dans ce site nous avons trouvé un programme qui ne précisait pas les variables, et en plus cela nous avons rencontrés des problèmes de compréhension.
- Les simulations trouvées n'avait pas de programmes accessibles
- Nous avons trouvés un programme qu'on a pu faire fonctionner après la modification de quelques lignes et également en refaisant toutes les identations.
Travail en Groupe- Travail en classe
- Nous travaillons en groupe sur les postes de la salle de cours où le professeur pouvait nous aider en cas de problème ou d'incompréhension.
- Travail individuel
- Chaque élève du groupe possède un carnet de bord où le travail effectué ainsi que la date y sont notés. Nous avons également chacune une clé usb où nous gardons précieusement une copie du travail en cours et des recherches réalisées.
- Regroupement du travail individuel
- À chaque jeudi en cours nous regroupons notre travail afin de l'améliorer et d'avoir des idées nouvelles. Nous communiquonsentre nous également sur les réseaux sociaux (Facebook, Skype ..etc) pour mettre en commun le travail et pendant les vacances nous sommes allées travailler à la médiathèque.
- En groupe nous avons essayé de représenter une simulation de la propagation d'un feu de forêt en prenant exemple sur les tables de vérité étudié en début d'année.
- # -*- coding:utf-8 -*-
#0=vide
#1=arbre
#2=feu
#3=cendre
from random import *
a=('-----------------------')
b=('|001111111111111111000|')
c=('|111111111111111111111|')
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print(i)
print(j)
print(a)
Présentation- Algorithme
- Algorithme de la simulation en Français:
Variables :
x, y : coordonnées du feu
A : case vide
B : arbre
C : arbre en feu
D : cendre
E : nombre de cases n'ayant pas pris feu
F : nombre d'arbre ayant été en feu
G : nombre d'arbre en cendre
(1024x1024 taille de la forêt carrée, origine (0,0) en haut à gauche)
Algorithme :
x0 ← nombre aléatoire compris dans la taille de la forêt
y0 ← nombre aléatoire compris dans la taille de la forêt
(x0,y0) ← C (l'arbre est en feu)
x ← 0 : y ← 0 (on se place à l'origine)
E ← A : F ← 1 : G ← 1
Pour x allant de 0 à 1024 et y allant de 0 à 1024
Si (x,y) = C (si l'arbre est en feu)
Si (x+1,y) = B alors (x+1,y) ← C #voisin de droite
F = F+1
Sinon (x+1,y) ← A
E = E+1
FinSi
Si (x-1,y) = B alors (x-1,y) ← C #voisin de gauche
F = F+1
Sinon (x-1,y) ← A
E = E+1
FinSi
Si (x,y-1) = B alors (x,y-1) ← C #voisin du haut
F = F+1
Sinon (x,y-1) ← A
E = E+1
FinSi
Si (x,y+1) = B alors (x,y+1) ← C #voisin du bas
F = F+1
Sinon (x,y+1) ← A
E = E+1
FinSi
FinSi
Fin Pour
Si (((x+1,y) = C ou = A) #voisin de droite brulé ou vide
ou ((x-1,y) = C ou = A) #voisin de gauche brulé ou vide
ou ((x,y-1) = C ou = A) #voisin du haut brulé ou vide
ou ((x,y+1) = C ou = A) #voisin du bas brulé ou vide
ou ((x,y) = C )) #arbre du milieu en feu
alors (x,y) ← D #arbre du milieu en cendre
G = G+1
FinSi
Afficher E
Afficher F
Afficher G
- Programme Python
- #-*- coding:utf8 -*-
from numpy import zeros
from random import randint
from Tkinter import *
class FeuForet(Frame):
# Code des couleurs :
# - 0 : sans arbre,
# - 1 : arbre,
# - 2 : arbre en feu,
# - 3 : arbre brûlé.
_couleur = {0:'white', 1:'green', 2:'red', 3: 'black'}
_n = 32
def __init__(self, taille = 512, densite = 0.6, temps = 300):
self._n = taille
self._foret = zeros((self._n,self._n))
Frame.__init__(self)
self.pack()
self._can = Canvas(self,bg='white',height=512,width=512)
self._can.pack()
for k in range(int(densite*taille*taille)):
self._foret[randint(0,self._n-1),randint(0,self._n-1)]=1
self.representeForet()
self.miseAFeu()
for k in range(temps):
self.representeForet()
self.miseAJour()
def miseAFeu(self):
self._foret[45,50]=2
def miseAJour(self):
#Cette méthode contient la règle d'évolution de l'automate cellulaire.
# La règle est simple : si une cellule est en feu, alors :
# - elle communique le feu à la cellule du haut, du bas, de la droite et de la gauche,
# - elle s'éteint.
# Bien sûr, il faut faire attention aux bords.
matrice = zeros((self._n,self._n))
for k in range(self._n):
for l in range(self._n):
if self._foret[k,l] == 2:
matrice[k,l] = 3
for (m,p) in ((k-1,l),(k+1,l),(k,l+1),(k,l-1)):
if m in (-1,self._n) or p in (-1,self._n):
pass
elif self._foret[m,p] == 1:
matrice[m,p] = 2
elif matrice[k,l]==0:
matrice[k,l] = self._foret[k,l]
self._foret = matrice
def representeForet(self):
for k in range(self._n):
for l in range(self._n):
self._can.create_rectangle(k*512/self._n,l*512/self._n,(k+1)*512/self._n,(l+1)*512/ self._n,fill=self._couleur[self._foret[k,l]])
self.update()
#if __name__ == _main_:
#FeuForet(taille = 512, densite = 0.8, temps = 300).mainloop()
FeuForet(taille = 128, densite = 0.8, temps = 300).mainloop()
- Simulation
- Conclusion
- Pour pouvoir simuler la propagation d'un feu de forêt il faut tout d'abord comprendre le mécanisme de la propagation. Il nous a fallu par la suite écrire un algorithme nous permettant d'expliquer le programme en Python utilisé. Finalement nous avons réussi à faire fonctionner le programme choisi afin de visualiser des simulations réalistes de la propagation d'un feu de forêt.
