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Les inversions mentales de linformatique, clefs de la révolution numérique Gérard Berry INRIA Sophia-Antipolis Collège de France Chaire Innovation technologique.

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1 les inversions mentales de linformatique, 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

2 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 2 Informatique = grande science et grande industrie qui 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

3 09/04/2011 3G. Berry, Tunis Les quatre piliers de linformatique algorithmes information machineslangages Un grand jeu de construction, très différent des sciences naturelles ! interfaces

4 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

5 09/04/2011 5G. Berry, Tunis 5 A venir : coordination avec la route et les autres voitures ABS Tableau de bord Contrôle moteur Radio Ambiance lumineuse Supension Boîte de vitesses Stop&Go Airbags Direction Climatisation Détecteur de sommeil Radar Surveillance électrique Péage automatique GPS Contrôle moteur

6 09/04/2011 6G. Berry, Tunis Autrefois : dépendance information / support Quel beau texte! Quelles belles équations!

7 09/04/2011 7G. Berry, Tunis Maintenant : indépendance et convergence Quel beau texte! Quelles belles équations!

8 09/04/2011 8G. Berry, Tunis... sans abandon exagéré

9 09/04/2011 9G. Berry, Tunis... et avec améliorations

10 09/04/ G. Berry, Tunis Al Khuwārizmī ~ algorithme algèbre Source Maurice Nivat

11 09/04/ G. 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, …

12 09/04/ G. Berry, Tunis 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, cest du vol? Pourtant, quand un copain me vole un MP3, je lai toujours !

13 09/04/ G. Berry, Tunis La téléphonie numérique numérique analogique sans fil, abolition du lien spatial

14 09/04/ G. Berry, Tunis Inversions mentale Téléphone: argl, il nest pas chez lui... Mobile : tes où?

15 09/04/ G. Berry, Tunis

16 09/04/ G. Berry, Tunis Inversions mentales Papy, pourquoi tas mis un antivol ? Papa, il a un portable qui marche même dans leau !

17 09/04/ G. Berry, Tunis Photo argentique: clic, cest fini ! Photo argentique: clic ça commence !

18 09/04/ G. Berry, Tunis Révolution majeure de loptique ! (ex. DxO Labs) Et du son, tout pareil !

19 09/04/ G. Berry, Tunis Cartographie numérique géographie, écologie, anatomie numérique

20 09/04/ G. Berry, Tunis Inversion mentale Papa, sur Google Street View, pourquoi je ne me vois pas ?

21 09/04/ G. Berry, Tunis Dun ordinateur, on ne sort jamais que ce quon y a mis DInternet, je sors ce que le reste du monde y a mis Homo bureaucratus Homo Internetus

22 Reconnaissance musicale – cadeau danniversaire : 250 GO de musique – cest quoi ? – jsais pas, joue au hasard, si ça te plaît appelle Shazam ! 09/04/ G. Berry, Tunis Inversions mentales Wiki, forums, OpenStreetMap, avis de consommateurs – lautorité est dispersée – mais le nombre a-t-il raison? Production de musique en ligne – la quête intelligente

23 09/04/ G. Berry, Tunis Utiliser le bruit ambiant : la grippe France USA mesures google On peut parfois tirer plus des données inorganisées que des données organisées !

24 Le crible dEratosthène Un nombre est premier sil na pas dautre diviseur que 1 et lui-même 09/04/ G. Berry, Tunis

25 Le crible dEratosthène Un nombre est premier sil na pas dautre diviseur que 1 et lui-même /04/ G. Berry, Tunis

26 Le crible de Darwin : p, kp p /04/ G. Berry, Tunis

27 09/04/ G. 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

28 09/04/ G. Berry, Tunis Linformatique 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 !

29 09/04/ G. Berry, Tunis Cerveau : les lignes sulcales Extraction automatique source ASCLEPIOS, INRIA

30 09/04/ G. Berry, Tunis Variabilité des lignes sulcales Anatomie 2D figée Anatomie 3D statistique source ASCLEPIOS, INRIA

31 09/04/ G. Berry, Tunis Explosion d'une supernova

32 09/04/2011G. Berry, Tunis 2 H 2 + O 2 2 H 2 O Carotides (REO, INRIA) 32

33 09/04/ G. Berry, Tunis Préparation dopérations

34 09/04/ G. Berry, Tunis Simulation dynamique dun pommier Modèles de croissance, chaînes de Markov, etc. source Virtual Plants, INRIA

35 09/04/ G. Berry, Tunis Réplication de lADN DNA Replication, the Secret of Life PBS Productions

36 Rapidité Exactitude Stupidité 09/04/ G. Berry, Tunis Homme-machine : le gouffre ! Intuition Rigueur Lenteur

37 09/04/ G. Berry, Tunis TDGGTDTDGDDTGDGT TDGGTDTTGTDTGDGT TDGGTDTTGDDTGDGT

38 09/04/ G. Berry, Tunis Interblocage (deadlock) Lise et Laure

39 Famine (starvation) 09/04/ G. Berry, Tunis Lise, Manon et Laure

40 09/04/ G. Berry, Tunis Ces fichues années bissextiles Lecteur MP3 / vidéo Zune, 1 er 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

41 09/04/ G. Berry, Tunis Buffer Overflow Un programme qui ne marche quun jour par semaine y

42 09/04/ G. Berry, Tunis Buffer Overflow Monday y Tuesday y Wednesday y Un programme qui ne marche quun jour par semaine

43 09/04/ G. 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 dAriane 4, etc Explosion dAriane 501, 4 juin 1996 – overflow non protégé dans une conversion fp32 int16 – les 2 gyrolasers se déclarent en panne plus de contrôle Explosion dAriane 501, 4 juin 1996

44 09/04/ G. Berry, Tunis Bugs Martiens Quasi perte de Pathfinder par inversion de priorité – bug trouvé sur une copie conforme à terre – fixé par télépatch de lOS ! – la solution était déjà publiée, mais ignorée... Reboot sans fin de Spirit – problème de gestion de la mémoire flash – fixé par télépatch de la séquence de boot ! Crash de Mars Orbiter confusion entre unités métriques et impériales

45 09/04/ G. Berry, Tunis

46 09/04/ G. Berry, Tunis SCADE dans lAirbus 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 Control Primary & Secondary Commands Anti Ice Control Unit Flight Warning System Braking & Steering Control Unit

47 09/04/ G. Berry, Tunis Les grandes questions La sécurité – protocoles de sécurité + cryptographie – laide aux utilisateurs est pratique mais dangereuse – (stockage de mots de passe) – les micro-bugs sont des portes dentrées pour les pirates La sûreté – les bugs anodins deviennent centraux (embarqué) – lutilisateur 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 !

48 Gérer la disparition virtuelle de lespace 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/ G. Berry, Tunis Les grandes questions Gérer linflation dinformation – explosion du flux dinformation 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 ?

49 Labsence denseignement secondaire – le numérique est le monde des enfants – mais il nont aucune idée de ce quil est vraiment – or le comprendre est passionnant et formateur – mais les inversions mentales sont un problème profond pour le système 09/04/ G. Berry, Tunis Les grandes questions Etat actuel – non-reconnaissance de la discipline – mais expérimentations, formation de profs – implication denseignement et de chercheurs – enseignement de spécialité en terminale en 2012

50 Linformatique va façonner le 21 e 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 lenseignement 09/04/ G. Berry, Tunis Conclusion Voulons nous faire partie des consommateurs de ce qui se fait ailleurs, ou des créateurs du futur ?


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