les inversions mentales de linformatique, clefs de la révolution numérique gérard berry inria...
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les inversions mentales de l’informatique,clefs de la révolution numérique
Gérard Berry
INRIA Sophia-Antipolis
Collège de France
Chaire Innovation technologique 2007
Chaire Informatique et sciences numériques 2009
Tous liens : voir “Gérard Berry” sur fr.wikipedia.org
Communication : Internet, tél. portable, tél. gratuit
Audio-visuel : MP3, photo/vidéo numérique, RDS, TNT, TVHD
Cartographie : cartes & photos interactives
Transports: Géolocalisation, pilotage, sécurité
Industrie: gestion, outillage, CAO, travail à distance
Commerce : en ligne
Sciences: modélisation et expérimentation numérique
Médecine: imagerie numérique, chirurgie robotique
Enseignement : tableaux électroniques, réseaux, animations
09/04/2011 2G. Berry, Tunis
De grands bouleversements
Communication : Internet, tél. portable, tél. gratuit
Audio-visuel : MP3, photo/vidéo numérique, RDS, TNT, TVHD
Cartographie : cartes & photos interactives
Transports: Géolocalisation, pilotage, sécurité
Industrie: gestion, outillage, CAO, travail à distance
Commerce : en ligne
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Informatique = grande science et grande industriequi irriguent toutes les autres
Communication : Internet, téléphone portable, tél. gratuit
Audio-visuel : MP3, photo/vidéo numérique, RDS, TNT, TVHD
Cartographie : cartes & photos interactives
Transports: Géolocalisation, pilotage, sécurité
Industrie: gestion, outillage, CAO, travail à distance
Commerce : en ligne
09/04/2011 3G. Berry, Tunis
Les quatre piliers de l’informatique
algorithmes
information
machineslangages
Un grand jeu de construction,très différent des sciences naturelles !
interfaces
09/04/2011 4G. Berry, Tunis
Alerte aux pucerons !
infestation massive par pucerons enfouis partout qui peuvent communiquer entre eux
mais de plus en plus d'applications critiques
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A venir : coordination avec la route et les autres voitures
ABS
Tableau de bord
Contrôle moteur
Radio
Ambiancelumineuse
Supension
Boîte de vitesses
Stop&Go
Airbags
Direction
Climatisation
Détecteurde sommeil
Radar
Surveillance électrique
Péage automatique
GPS
Contrôle moteur
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Autrefois : dépendance information / support
Quel beau texte!Quelles belleséquations!
09/04/2011 7G. Berry, Tunis
Maintenant : indépendance et convergence
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Quel beau texte!Quelles belleséquations!
09/04/2011 8G. Berry, Tunis
... sans abandon exagéré
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09/04/2011 9G. Berry, Tunis
... et avec améliorations
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Al Khuwārizmī~ 783 - 850
algorithmealgèbre
Source Maurice Nivat
09/04/2011 11G. Berry, Tunis
Transporter et transformer l'information
•Algorithmes génériques
– copier à l'infini sans aucune modification– stocker, diffuser, comprimer, crypter, etc.
•Algorithmes spécifiques
– textes : recherche, correction orthographique– sons, images : compression, amélioration– forces : mesures, contrôle– nombres : opérations, cryptage, matrices, …
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Inversions mentales
• Papa, le voisin a un ordinateur incroyable ! tu tapes sur les touches et il imprime tout de suite !
• Papa, pourquoi on dit que se passer de la musique, c’est du vol? Pourtant, quand un copain me vole un MP3, je l’ai toujours !
09/04/2011 13G. Berry, Tunis
La téléphonie numérique
numérique
analogique
sans fil,abolition du lien spatial
09/04/2011 14G. Berry, Tunis
Inversions mentale
• Téléphone: argl, il n’est pas chez lui...
Mobile : t’es où?
09/04/2011 15G. Berry, Tunis
09/04/2011 16G. Berry, Tunis
Inversions mentales
• Papy, pourquoi t’as mis un antivol ?
• Papa, il a un portable qui marche même dans l’eau !
09/04/2011 17G. Berry, Tunis
Photo argentique: clic, c’est fini ! Photo argentique: clic ça commence !
09/04/2011 18G. Berry, Tunis
Révolution majeure de l’optique ! (ex. DxO Labs) Et du son, tout pareil !
09/04/2011 19G. Berry, Tunis
Cartographie numérique
géographie, écologie, anatomie numérique
09/04/2011 20G. Berry, Tunis
Inversion mentale
• Papa, sur Google Street View, pourquoi je ne me vois pas ?
09/04/2011 21G. Berry, Tunis
D’un ordinateur, on ne sort jamais que ce qu’on y a mis
D’Internet, je sors ce que le reste du monde y a mis
Homo bureaucratus
Homo Internetus
• Reconnaissance musicale– cadeau d’anniversaire : 250 GO de musique– c’est quoi ?– j’sais pas, joue au hasard, si ça te plaît appelle Shazam !
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Inversions mentales
• Wiki, forums, OpenStreetMap, avis de consommateurs– l’autorité est dispersée– mais le nombre a-t-il raison?
• Production de musique en ligne– la quête intelligente
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Utiliser le bruit ambiant : la grippe
France
USA
mesuresgoogle
On peut parfois tirer plus des données inorganiséesque des données organisées !
Le crible d’Eratosthène
2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 3132 33 34 35 36 37 38 39 40 4142 43 44 45 46 47 48 49 50 51
Un nombre est premier s’il n’a pas
d’autre diviseur que 1 et lui-même
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Le crible d’Eratosthène
Un nombre est premier s’il n’a pas
d’autre diviseur que 1 et lui-même
2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 3132 33 34 35 36 37 38 39 40 4142 43 44 45 46 47 48 49 50 51
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Le crible de Darwin : p, kp → p
39
7
28
4
7
7
7
2
09/04/2011 26G. Berry, Tunis
09/04/2011 27G. Berry, Tunis
Les mathématiques ont une réussite insolente en physique
Eugene Wigner
• Observation par instruments physiques
• Modélisation par mise en équations
• Calcul humain à partir des équations
• Avec comme base le raisonnement logique
• Aidé par des tables, abaques, machines
• Et validation par l'observation
09/04/2011 28G. Berry, Tunis
L’informatique va avoir une réussite insolente dans toutes les sciences...
• Observation par instruments numériques
• Modélisation par mise en calculs de toutes sortes
• Calcul automatique à très grande échelle
• Avec raisonnement logique à très grande échelle
• Très grandes statistiques
• Conduite d'expériences virtuelles
• Et validation par l'observation
Possibilité décuplées, mais gare à leur validité !
09/04/2011 29G. Berry, Tunis
Cerveau : les lignes sulcales
Extraction automatique
source ASCLEPIOS, INRIA
09/04/2011 30G. Berry, Tunis
Variabilité des lignes sulcales
Anatomie 2D figée Anatomie 3D statistique
source ASCLEPIOS, INRIA
09/04/2011 31G. Berry, Tunis
Explosion d'une supernova
09/04/2011G. Berry, Tunis
2 H2 + O2 2 H2O Carotides (REO, INRIA)
32
09/04/2011 33G. Berry, Tunis
Préparation d’opérations
09/04/2011 34G. Berry, Tunis
Simulation dynamique d’un pommier
Modèles de croissance, chaînes de Markov, etc.source Virtual Plants, INRIA
09/04/2011 35G. Berry, Tunis
Réplication de l’ADN
DNA Replication, the Secret of LifePBS Productions
Rapidité
Exactitude
Stupidité
09/04/2011 36G. Berry, Tunis
Homme-machine : le gouffre !
Intuition
RigueurLenteur
09/04/2011 37G. Berry, Tunis
TDGGTDTDGDDTGDGTTDGGTDTTGTDTGDGT
TDGGTDTTGDDTGDGT
09/04/2011 38G. Berry, Tunis
Interblocage (deadlock)
Lise et Laure
Famine (starvation)
09/04/2011 39G. Berry, Tunis
Lise, Manon et Laure
09/04/2011 40G. Berry, Tunis
Ces fichues années bissextiles
• Lecteur MP3 / vidéo Zune, 1er janvier 2008
year = ORIGINYEAR; /* = 1980 */while (days > 365)
{ if (IsLeapYear(year)) {
if (days > 366) { days -= 366; year += 1;
} } else {
days -= 365; year += 1;
}}
Palsambleu !
Fix: enlever la batterie, ou attendre 24h
09/04/2011 43G. Berry, Tunis
Un fameux bug spatial
gyrolasers stop functioning loss of control– ce code ne servait à rien – tout fonctionnait normalement! – Ariane 5 avait été simulée sur la trajectoire d’Ariane 4, etc
• Explosion d’Ariane 501, 4 juin 1996– overflow non protégé dans une conversion fp32 int16– les 2 gyrolasers se déclarent en panne plus de contrôle
• Explosion d’Ariane 501, 4 juin 1996
09/04/2011 46G. Berry, Tunis
SCADE dans l’Airbus A380
– Flight Control system – Flight Warning system– Electrical Load Management system– Anti Icing system– Braking and Steering system– Cockpit Display system– Part of ATSU (Board / Ground
comms)– FADEC (Engine Control)– EIS2 : Specification GUI Cockpit:
– PFD : Primary Flight Display– ND : Navigation Display– EWD : Engine Warning
Display– SD : System Display
Flight ControlPrimary & Secondary
Commands
Anti Ice Control Unit
FlightWarningSystem
Braking & Steering Control Unit
09/04/2011 47G. Berry, Tunis
Les grandes questions
• La sécurité– protocoles de sécurité + cryptographie– l’aide aux utilisateurs est pratique mais dangereuse– (stockage de mots de passe)– les micro-bugs sont des portes d’entrées pour les pirates
• La sûreté– les bugs anodins deviennent centraux (embarqué)– l’utilisateur ne peut avoir aucune action correctrice– la sûreté est un sujet très difficile– => design / vérification formels
• La gestion du passé– les vieux codes ne sont pas remplaçables– mais leur environnement est chamboulé !
• Gérer la disparition virtuelle de l’espace et du temps– plus de sollicitations que de capacité de traitement humain– travail collaboratif à grande distance, libre coopératif, etc.– relation réel / virtuel chez les enfants
09/04/2011 48G. Berry, Tunis
Les grandes questions
• Gérer l’inflation d’information– explosion du flux d’information instantanée– qui sont les nouvelles autorités ?– comment sauvegarder de façon pérenne ?– quoi sauvegarder ?
• Maîtriser les nouvelles dépendances– le pouvoir des moteurs, réseaux sociaux, etc.– aimons-nous tant que ça la publicité ?
• L’absence d’enseignement secondaire– le numérique est le monde des enfants– mais il n’ont aucune idée de ce qu’il est vraiment– or le comprendre est passionnant et formateur– mais les inversions mentales sont un problème profond
pour le système
09/04/2011 49G. Berry, Tunis
Les grandes questions
• Etat actuel– non-reconnaissance de la discipline– mais expérimentations, formation de profs– implication d’enseignement et de chercheurs– enseignement de spécialité en terminale en 2012
• L’informatique va façonner le 21e siècle– en changeant complètement les schémas mentaux
• Elle pose des questions nouvelles et fascinantes– comment faire des choses qui marchent ? – comment faire partie des créateurs du futur ?
• Mais elle reste globalement mal reconnue– dans le monde industriel « classique »– dans le monde scientifique– dans le monde politique– dans l’enseignement
09/04/2011 50G. Berry, Tunis
Conclusion
Voulons nous faire partie des consommateursde ce qui se fait ailleurs, ou des créateurs du futur ?