Importance de l'information
Histoire
Un ordinateur est en réalité une machine à calculer, d'où son nom en anglais (computer). Par extension, un ordinateur est également une machine à traiter l'information.
Source: Wikipédia
On peut calculer de diverses manières : de tête, sur ses doigts mais si on veut être efficace, il faut utiliser des outils. Cela peut être des aides (règle de calcul, boulier, tablatures) ou des machines.
Ici, nous parlerons des machines. Il en existe 2 types :
- Les machines analogiques
- Les machines numériques
Que signifie analogique et numérique ? Quelle est la différence entre les deux ?
Les machines à calculer analogique
Les machines analogiques apparaissent dès l'Antiquité et consistent remplacer l'étude d'un système physique par celle d'un autre système physique régi par la même équation. La machine analogique est donc un système qui se base sur des règles mathématiques commune entre les différents systèmes.
Voici une liste non-exhaustive de machine analogiques :
- Machine d'Anticythère (calcul de position astronomique)
- Calculateur de marée : les marées sont liées à de nombreux phénomène physiques (position du Soleil, de la Lune, rotation de la Terre, etc...) pouvant être modélisés par des sinusoïdes. Dans la machine, chaque poulie simule une sinusoïde. Le phénomène de marée est donc simulé par une somme de sinusoïdes.
- MONIAC (Calculateur de flux financier) : dans la machine, on remplit des récipients en fonction des entrées (taxes, intérêts, etc...). Le flux d'eau représente ici le flux financier. En sortie, on a d'autres récipients. Grâce à ces récipients, on peut visualiser l'impact des différentes entrées sur d'autres variables.
Pour les les machines analogiques, on mesure des grandeurs physiques qu'on interprète ensuite suivant ce que l'on souhaite calculer. Par exemple, pour la machine MONIAC on mesure une hauteur d'eau et on l'interprète comme un flux financier.
Les avantages principaux de ces machines sont :
- La finesse de calcul : manipulation de valeur analogique, physiques et continues (angles, tension, pression, etc...)
- La rapidité de calcul : calculs rapides, machine mécanique
Ces machines reposent sur la physique ce qui induit une fragilité notamment en terme d'usure, déformation sous changement de température ou de pression, etc...
Trouvez une autre machine analogique en la décrivant (entrées, sorties, grandeurs physiques)
Les machines numériques
Les machines numériques sont des machines qui utilisent des symboles (nombres, lettres, symboles mathématiques) pour représenter des valeurs.
Par exemple : 3 est le symbole pour le nombre 3, mais aussi l'ordinal (3ème). Ce ne sont que des symboles arbitraires issus de l'histoire.
Il existe d'autres symboles comme les chiffres romains. L'histoire a fait que ces symboles ne sont plus utilisés.
Les symboles utilisés sont discrets, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de symbole pour représenter une valeur continue comme par exemple (on peut seulement l'approximer).
Notre monde n'est pas numérique, il est analogique. Il ne fait jamais 30°C mais la chaleur prend sa valeur dans un espace continu.
Comment numériser l'information continue avec des symboles discrets ?
Quels moyens s'offres à nous pour numériser l'information continue ?
Binaire
La base la plus simple est la base binaire, qui est un système de numération basé sur 2.
C'est une base qui est facile à coder dans une machine. En informatique, l'état à deux valeurs est omniprésent (Disques, SSD, processeurs, etc...).
Une valeur binaire est une suite de 0 et 1. N'importe quelle valeur peut être coder en une seule valeur binaire.
Nous avons l'habitude d'utiliser la base 10 avec les chiffres arabes (de 0 à 9). Compter en binaire va demander un peu plus de travail au début, mais il ne faut pas perdre de vu que la Base 2 est la plus simple.
Si vous arriver à compter en base 10, vous n'aurez pas de problème.