Le monde numérique repose sur une technologie fascinante : le codage binaire. Cette méthode de numérisation des informations, qu’il s’agisse de sons, d’images ou de textes, les transforme en une suite de 0 et de 1, également connue sous le nom de bits. Ces bits sont ensuite regroupés sous forme d’octets, c’est-à-dire de groupes de 8 bits.
Les ordinateurs et les tablettes ne comprennent que le langage binaire, une séquence de 0 et de 1. L’algèbre de Boole, qui est une formulation mathématique d’un raisonnement logique basé sur des éléments binaires et des opérateurs logiques tels que ET, OU, NON, est l’outil fondamental du numérique. L’algèbre de Boole trouve de nombreuses applications dans des domaines tels que l’informatique et la conception de circuits électroniques. Nous l’utilisons parfois sans le savoir, par exemple lors de requêtes sur un moteur de recherche.
La numérisation de l’information
La numérisation consiste à coder les informations en binaire. Cela concerne aussi bien le texte, les chiffres, le son, les images, les vidéos que les objets !
- Pour le texte et les chiffres, le code ASCII (American Standard Code for Information Interchange) est le plus couramment utilisé. Ce code représente les caractères par des valeurs comprises entre 0 et 127 sur 7 bits, et jusqu’à 256 sur 8 bits. Vous l’utilisez peut-être sans le savoir lorsque vous tapez une requête dans un moteur de recherche.
- Pour le son, la numérisation a permis le développement de systèmes de synthèse et de reconnaissance vocale. La synthèse consiste à générer une voix à partir d’informations stockées dans un ordinateur, tandis que la reconnaissance vocale permet à l’ordinateur de comprendre et d’exécuter des instructions verbales.
- Pour les images, la numérisation a donné naissance à des dispositifs tels que les photos numériques, les scanners et les photocopieurs. Chaque image est décomposée en petits carrés appelés pixels, qui correspondent à des valeurs codées en 0 et 1. Chaque pixel est composé de trois valeurs décimales (de 0 à 255) représentant les quantités de rouge, de vert et de bleu (RVB) nécessaires pour obtenir la couleur souhaitée.
- En ce qui concerne la vidéo, il s’agit d’une succession d’images à une fréquence élevée. Afin de limiter la quantité de données nécessaires à la transmission, diverses techniques de codage et de compression ont été développées.
L’évolution du stockage de l’information
Le traitement des informations nécessite également leur stockage, et celui-ci a connu une évolution spectaculaire au fil des décennies. Des cartes perforées aux clés USB de plusieurs téraoctets, les supports de stockage se sont adaptés aux besoins croissants en capacité.
Pour vous donner une idée, une simple photo couleur représente environ 2 Mo. Il faudrait près de 3000 cartes perforées ou 20 disquettes pour stocker une telle photo. En revanche, un CD-ROM peut stocker un peu plus de 300 photos, un DVD plus de 2500 et un disque Blu-ray plus de 12 500.
Le stockage virtuel, ou “cloud”, est également devenu une réalité pour le grand public. Il offre la possibilité d’accéder à ses contenus à tout moment et depuis n’importe où, en utilisant un espace de stockage en ligne alloué à chaque utilisateur.
Les défis à relever
Face à la croissance exponentielle des données échangées, le stockage de l’information doit relever trois défis majeurs : la densité, la robustesse/fiabilité et la pérennité. Des recherches sont en cours pour trouver des solutions innovantes, telles que le stockage sur disques de quartz, le disque optique en tungstène, l’ADN ou les nanotechnologies.
L’évolution des composants électroniques
Les composants électroniques ont joué un rôle essentiel dans le traitement numérique de l’information. L’arrivée des microprocesseurs dans les années 1970 a marqué une véritable révolution, permettant d’augmenter considérablement la capacité de calcul des ordinateurs.
La miniaturisation des composants et l’augmentation de leur capacité de traitement ont suivi une croissance exponentielle. Aujourd’hui, un microprocesseur Intel Core i5 peut exécuter jusqu’à 76 milliards d’instructions par seconde, contre seulement 0,06 MIPS pour l’Intel 4004 des années 1970. Les circuits intégrés, quant à eux, sont passés d’un transistor par puce en 1947 à près d’un milliard de transistors par microprocesseur aujourd’hui, conformément à la célèbre loi de Moore qui prévoit que la densité des transistors double tous les deux ans.
En somme, le codage binaire et la numérisation de l’information ont révolutionné notre manière de traiter, de stocker et de partager les données. Grâce à ces avancées technologiques, nous sommes entrés dans une nouvelle ère numérique où les possibilités semblent sans limites.
