Annexe F — Notation mathématique

Cette annexe regroupe la notation mathématique utilisée dans l’ensemble du livre. Les conventions retenues s’inspirent des standards établis en géostatistique (Matheron 1971, Journel et Huijbregts 1978, Chilès et Delfiner 2012) tout en restant compatibles avec les habitudes francophones d’ingénierie minière.

F.1 Conventions typographiques

Type d’objet Notation Exemple
Scalaire (variable réelle, paramètre) italique minuscule \(a\), \(c\), \(h\), \(\sigma^2\)
Constante scalaire italique majuscule \(C\), \(C_0\), \(N\), \(V\)
Vecteur (incluant point spatial) gras minuscule \(\mathbf{x}\), \(\mathbf{h}\), \(\boldsymbol{\lambda}\)
Matrice gras majuscule \(\mathbf{K}\), \(\mathbf{C}\), \(\mathbf{A}\)
Ensemble (domaine, voisinage) calligraphique \(\mathcal{D}\), \(\mathcal{N}(\mathbf{x}_0)\)
Espace standard doubled-struck \(\mathbb{R}\), \(\mathbb{R}^d\), \(\mathbb{N}\)
Opérateur probabiliste doubled-struck \(\mathbb{E}\), \(\mathbb{P}\)
Opérateur textuel italique sans gras \(\operatorname{Var}\), \(\operatorname{Cov}\)
Unité physique romain droit (\text) \(\text{m}\), \(\text{ppm}\), \(\text{\$/t}\)
Estimateur statistique accent chapeau \(\hat{m}\), \(\hat{\gamma}\), \(\hat{\sigma}^2\)
Estimateur par krigeage étoile \(Z^*(\mathbf{x}_0)\)
Moyenne sur volume barre \(\bar{Z}_v\), \(\bar{\gamma}(v, V)\)
Multiplicateur de Lagrange \(\nu\) ou \(\nu_\ell\) krigeage ordinaire et universel

F.2 Variables aléatoires et coordonnées

Symbole Sens Exemple d’usage
\(Z(\mathbf{x})\) variable régionalisée principale (continue) teneur, épaisseur
\(Y(\mathbf{x})\) variable auxiliaire ou transformée gaussienne cokrigeage, simulation
\(I(\mathbf{x}; z_c)\) indicatrice au seuil \(z_c\) krigeage d’indicatrices
\(\mathbf{x}, \mathbf{x}_0, \mathbf{x}_i\) point dans \(\mathbb{R}^d\) coordonnée spatiale
\(\mathbf{h}\) vecteur de séparation \(\gamma(\mathbf{h})\)
\(h = \lVert \mathbf{h} \rVert\) norme du vecteur (modèle isotrope) \(\gamma(h)\)
\(v, V\) support fin / gros support (bloc) \(Z_v\), \(Z_V\)
\(\mathcal{D}\) domaine d’étude \(\mathbf{x} \in \mathcal{D}\)
\(\mathcal{N}(\mathbf{x}_0)\) voisinage de krigeage de \(\mathbf{x}_0\) krigeage glissant
\(N\) nombre total d’observations données
\(n\) nombre local d’observations / indice \(1, \ldots, n\)

F.3 Statistiques descriptives et inférentielles

Symbole Sens
\(m\) espérance théorique de \(Z\) (moyenne du processus)
\(\bar{z}\) moyenne empirique des observations
\(\sigma^2\) variance théorique : \(\sigma^2 = \operatorname{Var}(Z)\)
\(\hat{\sigma}^2\) variance empirique des observations
\(\mathbb{E}[X]\) espérance
\(\mathbb{P}(A)\) probabilité
\(\operatorname{Var}(X)\) variance d’une variable aléatoire
\(\operatorname{Cov}(X, Y)\) covariance
\(\operatorname{Corr}(X, Y)\) corrélation
\(\mathcal{N}(\mu, \sigma^2)\) loi normale (Gaussienne)
\(\mathcal{LN}(\mu, \sigma^2)\) loi lognormale
\(\Phi, \Phi^{-1}\) fonction de répartition de la loi normale standard et son inverse (quantile)

F.4 Variogramme et covariance

Symbole Sens
\(\gamma(\mathbf{h})\) variogramme théorique
\(\hat{\gamma}(\mathbf{h})\) variogramme expérimental
\(C(\mathbf{h})\) covariance théorique
\(C_0\) effet de pépite (nugget)
\(C\) palier structurel (sill, sans pépite)
\(C(0) = C_0 + C\) palier total
\(a\) portée (range)
\(\bar{\gamma}(v, V)\) variogramme moyen entre supports \(v\) et \(V\)
\(\delta(\mathbf{h})\) indicatrice de Dirac/Kronecker (effet de pépite)

F.5 Krigeage

Symbole Sens
\(Z^*(\mathbf{x}_0)\) estimateur par krigeage en \(\mathbf{x}_0\)
\(\lambda_i\) poids de krigeage associé à la donnée \(i\)
\(\boldsymbol{\lambda}\) vecteur des poids
\(\alpha_j\) poids de krigeage (variable auxiliaire en cokrigeage)
\(\nu\) multiplicateur de Lagrange (krigeage ordinaire)
\(\nu_0, \nu_\ell\) multiplicateurs de Lagrange du krigeage universel
\(\sigma_K^2\) variance de krigeage générique
\(\sigma_{SK}^2\) variance de krigeage simple
\(\sigma_{OK}^2\) variance de krigeage ordinaire
\(\sigma_{UK}^2\) variance de krigeage universel
\(\sigma_{KED}^2\) variance du krigeage avec dérive externe
\(\sigma_{OK,v}^2\) variance de krigeage ordinaire de bloc \(v\)
\(\beta_k\) coefficient de dérive (krigeage universel)
\(f_k(\mathbf{x})\) fonction de base de dérive

F.6 Économie minière (théorie de Lane)

Symbole Sens Unité
\(p\) prix du métal $/t métal
\(k\) coût de fonderie $/t métal
\(m\) coût de minage par tonne minéralisée $/t
\(h\) coût de traitement par tonne de minerai $/t
\(f\) frais fixes M$/an
\(F\) coûts d’opportunité M$
\(M\) capacité minage Mt/an
\(H\) capacité traitement Mt/an
\(K\) capacité marché Mt/an
\(y\) taux de récupération du concentrateur
\(c\) teneur de coupure %
\(c_1, c_2, c_3\) t.c. limites mine, concentrateur, marché %
\(c_{12}, c_{13}, c_{23}\) t.c. d’équilibre %
\(T(c), Q(c), m(c), P(c)\) tonnage, métal récupérable, teneur moyenne, profit

F.7 Échantillonnage (théorie de Pierre Gy)

Symbole Sens
\(s_r\) écart-type relatif d’échantillonnage
\(K\) constante de Gy
\(d\) taille du plus gros fragment
\(d_0\) taille de libération
\(\mu \cdot \delta\) facteur composition × densité
\(M_L, M_e\) masse du lot, masse de l’échantillon
\(M_s, M_\text{imm}\) masse sèche, masse immergée (densité par immersion)

F.8 Variance de bloc et de dispersion

Symbole Sens
\(\sigma^2_v\) variance ponctuelle dans un bloc \(v\)
\(\sigma^2_V\) variance d’un bloc \(V\)
\(D^2(v \mid V)\) variance de dispersion de \(v\) dans \(V\)
\(\bar{C}(v, V)\) covariance moyenne entre supports \(v\) et \(V\)
\(C_{iv}\) covariance point-bloc (point \(i\) vers bloc \(v\))
\(C_{vv}\) covariance bloc-bloc

F.9 Simulation

Symbole Sens
\(Z^{(s)}(\mathbf{x})\) \(s\)-ième réalisation simulée
\(S\) nombre total de réalisations
\(\mathcal{T}\) image d’entraînement (multipoints)
\(T\) température (recuit simulé)
\(\mathbf{K}, \mathbf{L}\) matrices de Cholesky en simulation gaussienne

F.10 Abréviations courantes

Abréviation Sens
KS Krigeage Simple
KO Krigeage Ordinaire
KU Krigeage Universel
KED Krigeage avec Dérive Externe (Kriging with External Drift)
CK Cokrigeage
KI Krigeage d’Indicatrices
KIO, KIS Krigeage d’Indicatrices Ordinaire / Simple
SGS Simulation Séquentielle Gaussienne
SIS Simulation Séquentielle d’Indicatrices
TGS Simulation Gaussienne Tronquée (Truncated Gaussian Simulation)
PGS Simulation Plurigaussienne (PluriGaussian Simulation)
MPS Simulation Multipoints (Multi-Point Statistics)
FFT-MA Fast Fourier Transform — Moving Average
MLC Modèle Linéaire de Corégionalisation
NI 43-101 Norme canadienne d’information sur les projets miniers
QA/QC Quality Assurance / Quality Control