Algorithmes informatiques de plongée : comment ils calculent votre profil de plongée

03 oct. 2023

Dans le domaine de la plongée sous-marine, la technologie a joué un rôle central dans l’amélioration de la sécurité et l’élargissement des horizons de l’exploration sous-marine. À l’avant-garde de cette révolution technologique se trouve l’ordinateur de plongée, un appareil devenu un compagnon indispensable pour les plongeurs du monde entier. Mais qu’est-ce qui est au cœur de ces dispositifs, garantissant la sécurité des plongeurs lors de leurs aventures sous-marines ? La réponse réside dans les algorithmes de plongée. Ces modèles mathématiques complexes calculent les profils de plongée, aidant ainsi les plongeurs à naviguer dans les complexités de la profondeur, du temps et de la décompression. Dans cet article, nous approfondirons le monde des algorithmes informatiques de plongée, dévoilant les sciences et les mathématiques qui assurent la sécurité des plongeurs.

La science derrière la décompression

Chaque fois qu’un plongeur descend dans les profondeurs, son corps subit des changements physiologiques dus à l’augmentation de la pression. L'un des changements les plus importants est l'absorption des gaz inertes, principalement l'azote, provenant des gaz respiratoires dans les tissus du corps. Au fur et à mesure que le plongeur monte et que la pression diminue, ces gaz sont relâchés dans la circulation sanguine et expirés. Cependant, une ascension rapide peut provoquer la formation de bulles dans le corps, conduisant à une condition potentiellement dangereuse connue sous le nom d'accident de décompression (DCS).

Les accidents de décompression, souvent appelés « les virages », peuvent se manifester de diverses manières, depuis des douleurs articulaires et des éruptions cutanées jusqu'à des symptômes neurologiques graves. La clé pour prévenir le DCS est de remonter lentement, permettant aux gaz inertes d’être libérés du corps en toute sécurité. C’est là que les algorithmes de plongée entrent en jeu, fournissant aux plongeurs des directives sur les vitesses de remontée en toute sécurité et les paliers de décompression si nécessaire.

Bases des algorithmes informatiques de plongée

À la base, les algorithmes des ordinateurs de plongée sont des modèles mathématiques qui prédisent comment les gaz inertes sont absorbés et libérés par le corps à différentes profondeurs et à différents moments. Ces algorithmes prennent en compte divers facteurs, notamment :

Profondeur et temps: Plus une plongée est profonde et longue, plus le corps absorbe de gaz. Les algorithmes utilisent ces données pour calculer les limites de non-décompression et les paliers de décompression requis.
Mélanges de gaz: Différents gaz respiratoires, tels que l'air, le nitrox ou le trimix, contiennent des quantités variables de gaz inertes. Les algorithmes ajustent les calculs en fonction du mélange gazeux spécifique utilisé.

En traitant ces informations, les algorithmes des ordinateurs de plongée fournissent aux plongeurs des données en temps réel sur leur état de plongée actuel, le temps restant au fond et les procédures de remontée en toute sécurité. Ce retour dynamique permet aux plongeurs de prendre des décisions éclairées, garantissant ainsi leur sécurité tout au long de la plongée.

Algorithmes informatiques de plongée couramment utilisés

Les algorithmes des ordinateurs de plongée ont évolué au fil des années, divers modèles étant développés pour répondre à différents scénarios et préférences de plongée. Voici un aperçu de certains des algorithmes les plus populaires utilisés dans les ordinateurs de plongée actuels :

Algorithme de Bühlmann: Développé par le Dr Albert A. Bühlmann, cet algorithme repose sur une série de compartiments tissulaires qui représentent différentes parties du corps. Chaque compartiment absorbe et libère du gaz à des rythmes différents. L'algorithme de Bühlmann calcule des vitesses de remontée sûres et des paliers de décompression sur la base de ces vitesses, ce qui en fait l'un des modèles les plus utilisés en plongée récréative et technique.
VPM (modèle à perméabilité variable): Le VPM prend en compte la formation de microbulles dans le corps lors d'une plongée. Au lieu d’empêcher toute formation de bulles, comme le font les modèles traditionnels, le VPM permet une formation contrôlée de microbulles, conduisant à des temps de décompression potentiellement plus courts.
RGBM (modèle de bulle à gradient réduit): Modèle hybride, le RGBM combine des éléments des algorithmes de Bühlmann et de VPM. Il vise à minimiser la formation de bulles dans le corps, en particulier dans la phase « silencieuse » ou asymptomatique, où des bulles sont présentes mais ne provoquent pas de symptômes.

Facteurs influençant les calculs des algorithmes

Bien que les algorithmes de plongée soient basés sur des principes scientifiques et des recherches approfondies, ils tiennent également compte de divers facteurs externes et individuels qui peuvent influencer l'absorption et la libération des gaz. Certains de ces facteurs comprennent :

La température de l'eau: Une eau plus froide peut affecter la circulation, ralentissant potentiellement la libération de gaz inertes du corps. Certains ordinateurs de plongée ajustent leurs calculs en fonction de la température de l'eau pour en tenir compte.
Plongées précédentes: Les plongées répétitives ou effectuées sur plusieurs jours peuvent entraîner la présence d'azote résiduel dans l'organisme. Les algorithmes prennent en compte l'historique des plongées récentes pour fournir des profils de plongée précis.
Altitude: La plongée à des altitudes plus élevées, comme dans les lacs de montagne, affecte la pression ambiante. Les ordinateurs de plongée équipés de réglages d'altitude modifient leurs algorithmes pour garantir une plongée en toute sécurité dans ces environnements.
Physiologie individuelle: Certains ordinateurs de plongée modernes permettent aux plongeurs d'ajuster les paramètres de prudence. Les plongeurs qui estiment courir un risque plus élevé, en raison de facteurs tels que l'âge ou le niveau de forme physique, peuvent choisir un paramètre d'algorithme plus conservateur pour plus de sécurité.

Comparaison des algorithmes des ordinateurs de plongée

Avec plusieurs algorithmes disponibles, les plongeurs se demandent souvent pourquoi différents ordinateurs de plongée, même dans les mêmes conditions, peuvent fournir différents profils de plongée. La raison réside dans les hypothèses sous-jacentes et les facteurs de sécurité incorporés par chaque algorithme. Par exemple:

Marges de sécurité: Certains algorithmes donnent la priorité à des temps de décompression plus courts, tandis que d'autres se concentrent sur la maximisation des marges de sécurité, conduisant à des paliers de décompression plus longs.
Théories des microbulles: Comme mentionné précédemment, les modèles comme le VPM tiennent compte de la formation de microbulles, ce qui peut entraîner des recommandations de vitesse de remontée différentes par rapport aux modèles qui ne prennent pas en compte les microbulles.

Il est essentiel que les plongeurs comprennent les bases de l'algorithme de leur ordinateur de plongée et se fient à ses recommandations. En cas de doute, optez toujours pour l’option la plus conservatrice pour donner la priorité à la sécurité.

L'avenir des algorithmes informatiques de plongée

Comme dans tous les domaines scientifiques et technologiques, le domaine de la recherche sur la décompression et les algorithmes informatiques de plongée est en constante évolution. Grâce aux progrès technologiques et à une compréhension plus approfondie de la physiologie humaine, nous pouvons anticiper plusieurs tendances et innovations dans les années à venir :

Algorithmes personnalisés: Avec la technologie portable de plus en plus avancée, les futurs ordinateurs de plongée pourraient être capables de surveiller des paramètres physiologiques individuels, tels que la fréquence cardiaque, les niveaux d'oxygène dans le sang et le taux métabolique. Ces données pourraient être utilisées pour adapter les profils de plongée à chaque plongeur, les rendant encore plus sûrs et plus efficaces.
Apprentissage automatique et IA: L'intégration de l'apprentissage automatique pourrait permettre aux ordinateurs de plongée d'« apprendre » des plongées passées d'un plongeur, en ajustant les recommandations en fonction des modèles et des comportements observés.
Surveillance en temps réel: Des capteurs avancés pourraient fournir des informations en temps réel sur les niveaux de gaz dans le corps, permettant des ajustements dynamiques des profils de plongée et réduisant potentiellement les temps de décompression.
Plongée collaborative: Avec l'essor de l'Internet des objets (IoT), les ordinateurs de plongée pourraient communiquer entre eux, permettant aux groupes de plongée de partager des données et de garantir que tous les membres adhèrent à des profils sécurisés.

Conseils pour les plongeurs

Choisir et faire confiance à un ordinateur de plongée est une décision importante pour chaque plongeur. Voici quelques conseils pour vous assurer de tirer le meilleur parti de votre appareil :

Restez à jour: Les fabricants d'ordinateurs de plongée publient souvent des mises à jour logicielles qui intègrent les dernières recherches et améliorations des algorithmes. Assurez-vous que votre appareil est toujours mis à jour pour bénéficier de ces avancées.
Connaissez votre algorithme: Prenez le temps de comprendre les bases de l'algorithme de votre ordinateur de plongée. Familiarisez-vous avec ses recommandations, ses facteurs de sécurité et tous les paramètres réglables.
Restez conservateur: Même s’il peut être tentant de repousser les limites, donnez toujours la priorité à la sécurité. En cas de doute, choisissez des paramètres plus conservateurs ou suivez un profil de décompression plus étendu.
Apprentissage continu: La science de la décompression est complexe et il y a toujours plus à apprendre. Envisagez de suivre des cours de plongée avancés qui approfondissent la planification de la plongée, la théorie de la décompression et l'utilisation des ordinateurs de plongée.

Conclusion

Les algorithmes des ordinateurs de plongée se situent à l’intersection de la science, de la technologie et de la sécurité. Ce sont des gardiens silencieux qui guident les plongeurs à travers le monde sous-marin, garantissant que chaque aventure soit à la fois passionnante et sûre. Alors que nous regardons vers l’avenir, avec les progrès rapides de la technologie et de la recherche, les plongeurs peuvent être sûrs que ces algorithmes continueront d’évoluer, offrant encore plus de sécurité et de précision. Ainsi, la prochaine fois que vous enfilerez votre ordinateur de plongée et descendez dans les profondeurs, prenez un moment pour apprécier les mathématiques et la science complexes qui travaillent sans relâche pour assurer votre sécurité.