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1.ORDINATEUR : représentation informationnelle de l’humain

 

 

1.0. introduction
Il est banal de constater que l’évolution technologique du XXe siècle est sans précédent. On peut en vanter les mérites ou en dénoncer les conséquences. Pour éviter la caricature, il faut comprendre l’intervention humaine dans cette évolution : le rôle de ses créateurs et la résonance sociale. La machine-ordinateur est l'objet clé de cette évolution, il est le produit d'un très grand nombre d'expériences. Des expériences menées sur le calcul à celles menées sur la miniaturisation de la matière conductrice ou sur la vie artificielle, c'est bien à une machine collective que nous avons à faire. A noter que bien souvent dans l'histoire de l'informatique et de l'ordinateur en particulier, on omet l'importance des idées qui sont en amont : le projet cybernétique.

1.1. Projet cybernétique
Au niveau des technologies, les recherches les plus poussées sont d’abord militaires. Etant donné l'activité militaire débordante du siècle dernier, le rôle des scientifiques a considérablement augmenté. Leur position a été perçue comme neutre et objective, loin des idéologies partisanes. Dans les années 1940, Alan Turing et John Von Neumann inventent l'ordinateur. Von Neumann participait, entre autres, aux calculs sur la hauteur exacte à laquelle la bombe atomique devait exploser pour causer le maximum de destruction …
Le projet cybernétique (ou science du contrôle) emmené aussi par Norbert Wiener, est de construire une réplique de l'homme via son cerveau et uniquement son cerveau. C’est une approche de l'homme sous l'angle presque exclusif de son intelligence, définie comme capacité à traiter et échanger de l'information, c’est-à-dire calculer et communiquer. Le calcul va ainsi se substituer progressivement à la perception humaine. To compute, calculer, et son dérivé computer, calculateur sera le terme choisi pour désigner cette machine. Computer se rapproche bien plus de la signification réelle que ne peut le faire le terme inventé par Jacques Perret en 1956, à la demande d'IBM : ordinateur.
La cybernétique, la systémique, la théorie de la communication et de l'information s'élaboreront sur cette nouvelle représentation que véhicule l'ordinateur. C'est un homme purement social, sans organes, vivant sans conflits dans une société autorégulé. C’est une position profondément égalitaire, une fusion de beaucoup de disciplines qui va à l’encontre de toutes les hiérarchies, donc des pouvoirs. Seulement le réel a pour habitude d'ironiser les théories, et de tronquer les idées premières. Si on observe attentivement les conséquences profondes ou superficielles dans le corps de la société humaine, on peut s’apercevoir de nombreuses absurdités.

>>>>"L'utopie de la communication : le mythe du village planétaire », Philippe Breton, Paris, La découverte, 1997.
>>>>"A l'image de l'homme ; du golem au créatures virtuelles", Philippe Breton, ed. du Seuil, novembre 1995.

 

L' Homme transparent
Dresde, Deutsches Hygiene-Museum, 1911

 

1.2. Société de l'information : constat
Un rapide constat nous dévoile certaines contradictions : d'un côté, cette représentation informationnelle de l'humain accentue l'échange, le partage, la flexibilité qui sont des valeurs positives et de l'autre elle crée un mépris des masses, et propage l’idée d’un bonheur basé sur le confort individuel brisant ainsi le lien social. Une des formes de communication qui a été le plus massivement adoptée par la société est la publicité. Elle a toujours existée, ne serait-ce que pour vanter ses produits par rapport à son voisin. Le hic, c'est que son essor et surtout sa technique actuelle a été conçue par des régimes totalitaires qui l'utilisaient à des fins de propagande. Adolf Hitler: " si vous désirez la sympathie des masses, vous devez leur dire les choses les plus stupides et les plus crues." On ne rigole pas avec la pub. Dans la publicité, personne ne souhaite votre bonheur, parce que les gens heureux ne consomment pas. Elle nous drogue à la nouveauté, entretenant ainsi un état d'insatisfaction permanent. L'idée que tout progresse toujours n'est pas vraie, il y a du pire dans le progrès. Certaines technologies recouvrent la technologie précédente, en améliorant certains aspects mais perdent aussi quelque chose. Il existe des produits incassables, leurs brevets sont rachetés, on ne les verra jamais. Les nouveaux objets ont, quant à eux, des durées de vie calculées. La politique est complètement impliquée, elle utilise des publicitaires pour ses campagnes électorales. Le tout communicant ne s'intéresse pas au contenu du message, l'objectif est d'adhérer. Il récupère toute forme de rébellion pour les intégrer. Le scandale est souvent l'allié du succès.

>>>>"L'utopie de la communication : le mythe du village planétaire », Philippe Breton, Paris, La découverte, 1997.
>>>>« La loi du plus fort : la société de l’image », Rick Poynor, éd. Pyramid, 2002.
>>>>"99 francs", Frederic Beigbeder, ed.grasset, 2001.
>>>>article Télérama n°2831-14 avril 2004, p31, Luc Desbenoit.

1.3. machine : modèle numérique
Revenons à la machine de Turing et Neumann. Pour créer une machine qui tend vers l'intelligence, ils l'imaginent plutôt comme un enfant qui apprendrait, donc, dans le langage cybernétique, qui stockerait de l'information. Turing pense même que le siège du raisonnement se situe dans la mémoire. Pour stocker ces informations, ils perfectionnent le modèle numérique, qui prend son origine du boulier chinois (>>>voir). Le modèle analogique transforme une énergie en une autre, en sympathie et en continu, le modèle numérique transforme une énergie en une suite discontinue ou discrète d'états "tout ou rien". Contrairement à un enregistrement analogique, avec le numérique on peut enregistrer, dupliquer sans fin les informations, sans y ajouter de bruits, en suivant la terminologie de la théorie de l'information.
Turing et Neumann s’appuient sur une croyance: le cerveau fonctionnerait sur un mode discret, par "changements d'états successifs". Neumann est persuadé que les tubes à vide peuvent constituer un strict équivalent des neurones humains. La perception peut, effectivement, être considérée comme une transformation d'évènements continus en évènements discontinus. Par exemple, en deçà du seuil d'audition, en dessous de 20 Hz, dans le domaine des infrasons, l'oreille cesse de percevoir une vibration continue, pour la remplacer par une série de pulsations discrètes.
Pourtant, à trop prendre au pied de la lettre de telles observations, on peut en venir à une image faussée de la perception. Les sensations ne sont pas linéaires, on dit même qu'elles sont liées aux phénomènes physiques par des lois logarithmiques. Toute perception est relative, elle dépend de l'âge, de l'expérience, de l'attention, et de bien d'autres paramètres. Emile Leipp précise, à propos de l'audition, que "contrairement à ce qui est encore soutenu couramment, et l'expérience le montre bien, le système auditif humain n'est pas un système d'analyse spectrographique et de mesure. Aucun auditeur au monde n'est capable de dire : "tel son à 972 Hz, 87 dB, 35 harmoniques, ce son dure 98 ms, etc... Notre intelligence ne situe pas dans un mécanisme infaillible et objectif. Turing l’avait compris "Si une machine n'a pas le droit à l'erreur, on ne peut attendre d'elle qu'elle soit intelligente".

>>>>"L'utopie de la communication : le mythe du village planétaire », Philippe Breton, Paris, La découverte, 1997.
>>>>"A l'image de l'homme ; du golem au créatures virtuelles", Philippe Breton, ed. du Seuil, novembre 1995.
>>>> « Acoustique et musique » , Emile Leipp, 1989, éd. Masson.
>>>> http://www.comm.uqam.ca/~GRAM : dictionnaire des arts médiatiques.

1.4. machine électronique
Pour l'ordinateur, il a fallu trouver un matériau simple et manipulable permettant le transport d'une grande quantité d'informations. L'électronique fût la candidate idéale. Elle permet la circulation d’électrons, constituants minuscules de la matière, à travers un matériau semi-conducteurs comme le silicium par exemple. La lampe triode (1906) marque le début de l'âge électronique. Son inventeur Lee de Forest visait la production et la transmission d'oscillations électriques : le premier nom de la triode est l'audion. Elle a préfiguré le développement de l'électronique qui prendra son essor avec l'invention du transistor, en 1948, par Bardeen, Brattain et Schottsky. L'électronique n'est qu'un moyen parmi d'autres, aujourd'hui les recherches actuelles se dirigent vers les nanotubes. Le développement de l'électronique est une recherche de la miniaturisation.

>>>>"Interfaces homme-machine et création musicale", sous la direction de Hugues Vinet et François Delalande, Hermès Science Publication, 1999.

1.5. machine électronique programmable
Le CPU( Central Processing Unit) est le processeur de l’ordinateur. C’est un circuit électronique, composé d’un cristal de quartz soumis à un courant électrique, et cadencé au rythme d’une horloge interne, qui lui permet d’envoyer des impulsions. Elles sont produites par un ensemble d’interrupteurs.
On peut se représenter leurs états de cette manière : 0 pour « faux », le courant ne passe pas, 1 pour « vrai », quand le courant passe. C’est la notion de contacteurs (interrupteurs) que Claude Shannon mis en évidence vers 1930. Ce codage de l’information est nommé base binaire (>>>voir). C’est avec ce codage que fonctionne l’ordinateur. L’homme travaille quant à lui avec 10 chiffres (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9), on parle de base décimale. Dans le code binaire chaque bit est un emplacement et une taille physique dans la mémoire. Le bit (Binary digit) est la plus petite unité d’information manipulable par une machine numérique. Par commodité, on compte le plus souvent en octets ou bytes en anglais, qui correspondent à huit bits. Pour vendre des produits informatiques, certaines publicités parlent en bits uniquement pour montrer des chiffres plus importants.
Toute information peut être décrite par des nombres et l'avantage est que des opérations simples (x, /, +, -) se font à des vitesses incroyables. A ce niveau ils ne connaissent que l’addition et la multiplication. Pour les autres opérations, l'ordinateur procède au niveau du bit à une opération nommée "complément à deux » (rend négatif un chiffre en modifiant un bit) ensuite le calcul étant très rapide, on a l’illusion d'opérations plus complexes. Pour diviser 42 par 7, l'ordinateur soustrait 7 de 42 (il additionne le négatif de 7 à 42 jusqu'à obtenir 0 et il compte le nombre de soustraction = 6). IMPORTANT : Le codage numérique ne dépend pas du médium, il peut y avoir des bandes magnétiques (DAT), des supports optiques (CD, MD), etc…. Tout signal qui est convertit en binaire n'est pas la chose d’origine, il la représente, on parle de représentation binaire. Avec l'ordinateur, l'homme représente ses représentations.

    1.5.1 langages
    L’'information qui est contenue dans un ordinateur n'est pas « visible », et plus généralement n'est pas accessible. Les électrons manipulés échappent complètement à nos sens. Elle est cryptique. A la différence d'une feuille de papier sur laquelle on écrit avec une plume des signes visibles, quand on met de l'information dans le silicium d'un ordinateur, cette information nous échappe si on n'a pas le moyen d'y accéder par les yeux, par les oreilles, par les gestes, donc d'une manière sensorielle. C’est pourquoi l’ordinateur reste souvent abstrait, et son utilisation déroute le débutant.
    Pour rendre cette information accessible et en reprendre possession, on a besoin d’un moyen pour communiquer : un langage. On dit qu’un ordinateur est une machine multi-niveaux. Le niveau 0 est appelé niveau physique. Le langage machine et le langage assembleur sont des langages de bas niveaux. Le langage utilisé par le processeur est appelé langage machine. Il s’agit d’une suite de 0 et de 1 mais pour plus de clarté, il est plus pratique de trouver un langage intermédiaire, compréhensible par l’homme, utilisant des abréviations faciles à mémoriser de mots courants. On les appelle des langages de haut-niveau, parce qu’ils rajoutent une couche entre le programmeur et le matériel. C’est le cas du langage C, Visual Basic, Fortran,... qui seront ensuite transformés en langage machine pour être exploitables par le processeur.

    1.5.2 données
    Dans l’ordinateur, les données binaires occupent une certaine place dans la mémoire. Ces bits sont organisés en octets et en mots. Plusieurs types de données sont présentent dans la terminologie de programmation. Pure Data étant écrit en C, il utilise cette terminologie. Je ne citerai ici que les principaux types de données.
    .un caractère (char), par exemple un 'A', prend 1octet de mémoire. Pour stocker tous les caractères alphanumériques (alphabet + nombres), il faut 256 combinaisons différentes c’est-à-dire 8bit (28), c’est le tableau de caractère ACSII (American Standard Code for Information Interchange). Pour le vérifier, regardons la taille d'un fichier texte basique avec un seul caractère d'écrit et d'enregistrer, le fichier fait exactement 1 octet.
    .un entier (integer ou int en anglais) est un nombre sans virgule, il prend 2 octets en mémoire, voir 4 pour les processeur 32 bits.
    .un nombre à virgule flottante (ou réel, float en anglais) prend 4 octets. Ils sont très utilisés en audionumérique. Les nombres réels sont des nombres à virgule flottante, c-a-d un nombre dans lequel la position de la virgule n'est pas fixe, et est repérée par une partie de ses bits (appelé exposant), le reste des bits permettent de coder le nombre sans virgule (la mantisse). Cela peut être un entier décimal : 895, un nb comportant un point: 845.32, une fraction 27/11, un nb exponentiel : 2.75e-2 ou 35.8E+10.
    ca sert aussi pour les log, utiliser pour l'amplitude log3 = 0.47 caractéristique et mantisse
    10^2 = 10 puissance 2 = 100
    Décimal : base 10 : 123 = (1 x 10^2 )+ (2 x 10^1) + (3 x 10^0)
    Binaire : base 2 : 123 = ( 0x 2^7) + (1x 2^6) + (1x 2^5) + (1x 2^4) + (1x 2^3) + ( 0x 2^2) + ( 1x2^1) + ( 1x 2^0)
    = 01111011

>>>>http://www.commentcamarche.net : vulgarisation informatique
>>>>« The Computer Music Tutorial », curtis roads, Mit Press, 1996,
>>>>« Architecture de l’ordinateur » Andrew Tannenbaum, troisième éditions,
>>>>« Débuter en programmation », Greg Perry, éd. Campus Press,
>>>>« Acoustique et musique » , Emile Leipp, éd. Masson, 1989.

A voir aussi :
>>>>http://www.up.univ-mrs.fr/wcilsh/cours_infZ10CTE/index.htm : notions de base en informatique : très complet
>>>>http://www.comm.uqam.ca/~GRAM : dictionnaire en ligne sur les arts médiatiques : très complet
>>>>http://www.vulgarisation-informatique.com : autre site de vulgarisation informatique
>>>>http://etronics.free.fr/dossiers/init/init01.htm : initiation à l’électronique.
>>>>http://www.antipub.net : site du mouvement anti-pub, de nombreux articles
>>>>http://www.tout-savoir.net : site de définitions

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