La puissance des systèmes numériques...
Les systèmes numériques, au sens large, ont envahi nos existences. Ils sont partout. Ordinateurs de salon ou portables, tablettes ou encore smartphones sont équipés de processeurs puissants, capables de traiter, en temps réel, une très grande quantité d’informations : images fixes, vidéos, musique...
Enfin, des multitudes de capteurs connectés de toutes sortes, souvent équipés de petits microcontrôleurs bien moins puissants, réalisent les contrôles d’accès grâce aux technologies RFID. Cela concerne par exemple la surveillance de la pollution (en tant que « nez électroniques ») ou de la météo.
Du côté des systèmes puissants, la 3D est entrée massivement dans nos vies. Les maquettes des êtres extraordinaires de nos films préférés ne sont plus faites de pâte à modeler, mais sont virtuelles, numériques, traitées par les processeurs des ordinateurs. La même technique de virtualisation 3D nous permet d’accéder à des trésors du patrimoine, et la planète entière devient un immense modèle 3D à la résolution toujours plus fine.
Pourtant, l’ordinateur ne connaît et ne manipule que des nombres. Des nombres, et encore des nombres… En fait, il ne manipule que des 0 et des 1. C’est ainsi qu’on parle d’électronique binaire. Mais il les manipule vite, et en quantité astronomique.
Parce que le processeur est capable de traiter des commandes individuellement très simples, mais à un rythme qui défie l’imagination, il est capable de jouer aux échecs ou au go et de battre aujourd’hui les meilleurs experts humains. L’ordinateur accède aujourd’hui au monde des idées et, grâce aux techniques du machine learning ou de l’intelligence artificielle, devient capable de traduire n’importe quelle langue, de mieux en mieux, de tenir une conversation... Des recherches récentes ont mis en évidence qu’il devient créatif et artiste.
Quand il est correctement programmé, il devient capable de résoudre numériquement les équations les plus complexes de la physique comme les équations de Navier-Stokes, notamment pour les prévisions météo.
Mais n’allez pas croire que les calculs qu’il réalise restent dans sa mémoire uniquement dans un monde virtuel ! Les systèmes numériques sont à la base des robots chirurgicaux qui démultiplient la précision des chirurgiens. Par ailleurs, les robots humanoïdes qui étaient de la pure science-fiction il y a de cela quinze ans, sortent doucement des laboratoires et ouvrent une ère à la fois fascinante mais peut-être aussi effrayante. Pourtant, le système numérique qui commande l'être un peu inquiétant ci-dessous ne fait que manipuler des 0 et des 1 pour mettre la machine en mouvement !
Atlas, made by the robotics firm Boston Dynamics - Source : https://youtu.be/WcbGRBPkrps
Pour finir ce panorama toutefois incomplet, les systèmes numériques commandent les machines de fabrication additive, les imprimantes 3D qui révolutionnent les techniques industrielles.
À la base de toutes ces prouesses technologiques : les systèmes numériques dont les processeurs sont les représentants les plus courants. Qu’ils soient équipés de quelques centaines de milliers de transistors ou de plusieurs milliards, toujours, ils manipulent des 0 et des 1.
« Tout est nombre », disait Pythagore il y a plus de 2 500 ans. Nous vous invitons à découvrir les fondements de cette fantastique aventure, à entrer dans l’intimité des processeurs et à en comprendre le fonctionnement profond.
Attachez vos ceintures et préparez-vous à un voyage que vous n’oublierez jamais !
