Des fractales à la marche… il n’y a qu’un pas !

Maître-Assistant à la HELHa, Fabien Buisseret était récemment l’invité de l’Académie Royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique.

Un remarquable exposé sur la marche humaine.

Chez l’Homme adulte, la marche bipède est un mécanisme si parfaitement maîtrisé que son extraordinaire complexité pourrait passer inaperçue. Remarquons tout d’abord que, d’un point de vue strictement mécanique, la dynamique de la marche s’apparente à celle d’un pendule inversé, soit un système que, dès l’enfance, nous avons appris à stabiliser dans le cadre d’un mouvement quasi-périodique. C’est pourquoi derrière l’activité « marcher » sont impliqués les systèmes nerveux central et périphérique ainsi que le système locomoteur.

Au-delà d’un intérêt intrinsèque, l’étude de la marche ouvre des portes vers des domaines tels que la robotique : il est en effet difficile de concevoir des robots humanoïdes sans avoir identifié les conditions nécessaires d’une marche bipède stable.

La thématique centrale de cet exposé est le comportement à long terme de la locomotion humaine. Il est aujourd’hui avéré que la variabilité des paramètres de la marche – la durée d’un pas par exemple – n’est nullement aléatoire mais découle plutôt d’une dynamique chaotique. Puisque les fractales elles-mêmes émergent de systèmes chaotiques, nous montrerons comment l’utilisation d’indices mathématiques quantifiant les propriétés fractales d’une courbe permet de caractériser de manière inédite la marche humaine, voire d’identifier différents types de marches pathologiques !