les inversions mentales de l

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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 2007
• Chaire Informatique et sciences numériques 2009

Tous liens voir Gérard Berry sur
fr.wikipedia.org
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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 Sciences modélisation et expérimentation
numérique Médecine imagerie numérique, chirurgie
robotique Enseignement tableaux électroniques,
réseaux, animations
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
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
Informatique grande science et grande
industrie qui irriguent toutes les autres
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Les quatre piliers de linformatique
information
interfaces
algorithmes
machines
langages
Un grand jeu de construction, très différent des
sciences naturelles !
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Alerte aux pucerons !
infestation massive par pucerons enfouis
partout qui peuvent communiquer entre eux mais
de plus en plus d'applications critiques
5
A venir coordination avec la route et les
autres voitures
5
6
Autrefois dépendance information / support
7
Maintenant indépendance et convergence
Quel beau texte! Quelles belles équations!
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... sans abandon exagéré
01100110111101 10010011101100
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... et avec améliorations
01100110111101 10010011101100
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Al Khuwarizmi 783 - 850
algorithme algèbre
Source Maurice Nivat
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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, cest du vol? Pourtant, quand un copain
  me vole un MP3, je lai toujours !

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La téléphonie numérique
analogique
14
Inversions mentale

• Téléphone argl, il nest pas chez lui...
• Mobile tes où?

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(No Transcript)
16
Inversions mentales

• Papy, pourquoi tas mis un antivol ?

• Papa, il a un portable qui marche même dans leau
  !

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Photo argentique clic, cest fini ! Photo
argentique clic ça commence !
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Révolution majeure de loptique ! (ex. DxO Labs)
Et du son, tout pareil !
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Cartographie numérique
? géographie, écologie, anatomie numérique
20
Inversion mentale

• Papa, sur Google Street View, pourquoi je ne me
  vois pas ?

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Dun ordinateur, on ne sort jamais que ce quon y
a mis
Homo bureaucratus
DInternet, je sors ce que le reste du monde y a
mis
Homo Internetus
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Inversions mentales

• Wiki, forums, OpenStreetMap, avis de
  consommateurs
• lautorité est dispersée
• mais le nombre a-t-il raison?

• Reconnaissance musicale
• cadeau danniversaire 250 GO de musique
• cest quoi ?
• jsais pas, joue au hasard, si ça te plaît
  appelle Shazam !

• Production de musique en ligne
• la quête intelligente

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Utiliser le bruit ambiant la grippe
mesures
France
google
USA
On peut parfois tirer plus des données
inorganisées que des données organisées !
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Le crible dEratosthène
Un nombre est premier sil na pas dautre
diviseur que 1 et lui-même

• 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
• 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
• 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
• 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
• 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

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Le crible dEratosthène
Un nombre est premier sil na pas dautre
diviseur que 1 et lui-même
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49
50 51
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Le crible de Darwin p, kp ? p
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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

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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 !
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Cerveau les lignes sulcales
Extraction automatique
source ASCLEPIOS, INRIA
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Variabilité des lignes sulcales
Anatomie 2D figée ? Anatomie 3D statistique
source ASCLEPIOS, INRIA
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Explosion d'une supernova
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Carotides (REO, INRIA)
2 H2 O2 ? 2 H2O
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Préparation dopérations
34
Simulation dynamique dun pommier
Modèles de croissance, chaînes de Markov, etc.
source Virtual Plants, INRIA
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Réplication de lADN
DNA Replication, the Secret of Life PBS
Productions
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Homme-machine le gouffre !
Rapidité Exactitude Stupidité
Intuition Rigueur Lenteur
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TDGGTDTTGDDTGDGT
TDGGTDTDGDDTGDGT
TDGGTDTTGTDTGDGT
38
Interblocage (deadlock)
Lise et Laure
39
Famine (starvation)
Lise, Manon et Laure
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Ces fichues années bissextiles

• Lecteur MP3 / vidéo Zune, 1er janvier 2008

year ORIGINYEAR / 1980 / while (days gt
365) if (IsLeapYear(year)) if
(days gt 366) days - 366
year 1 else days
- 365 year 1
Fix enlever la batterie, ou attendre 24h
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Buffer Overflow
Un programme qui ne marche quun jour par semaine








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Buffer Overflow
Un programme qui ne marche quun jour par semaine

M
o
n
d
a
y


y




T
u
e
s
d
a
y

y




W
e
d
n
e
s
d
a
y



y
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Un fameux bug spatial

• 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

• 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

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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

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(No Transcript)
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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

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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
• gt design / vérification formels

• La gestion du passé
• les vieux codes ne sont pas remplaçables
• mais leur environnement est chamboulé !

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Les grandes questions

• 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

• 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 ?

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Les grandes questions

• 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

• 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
Conclusion

• Linformatique 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 lenseignement

Voulons nous faire partie des consommateurs de ce
qui se fait ailleurs, ou des créateurs du futur ?