cliquez sur le lien suivant :

Les 100 robots qui comptent

et ici :

(Source : Article Magazine l'express 06/09/2013)

1964-2014: les incroyables prédictions d'Isaac Asimov

En 1964, l'auteur de science-fiction Isaac Asimov se lançait dans un petit jeu: imaginer le monde de 2014. 50 ans plus tard, son pronostic est tellement proche de la réalité que cela en est presque effrayant. 

 

• "En 2014, seuls des vaisseaux sans équipage humain auront atterri sur Mars, même si une expédition humaine sera en préparation et une colonie martienne déjà imaginée".

 

Curiosity est un robot de la NASA. Il a été déployé sur le sol de la "planète rouge" en août 2012 dans le cadre de la mission Mars Science Laboratory. C'est le quatrième engin envoyé sur Mars par la Nasa, c'est aussi le plus imposant (899 kg) en raison des nombreux instruments scientifiques embarqués. >> À voir: VIDEOS. Les images les plus spectaculaires du

robot Curiosity.

 

Capture d'écran du site Mars One.

 

 

 

 

La colonisation de Mars par l'Homme, un thème de science fiction maintes fois développé est en passe de devenir une réalité.

 

Si aucun Homme n'a encore posé un pied sur la petite planète tellurique, de nombreux projets sont en cours, dont celui de la société hollandaise Mars One, qui veut envoyer des humains la coloniser d'ici 2023. Plusieurs dizaines de milliers de volontaires ont déjà postulé, alors que la société précise bien que c'est un aller sans retour... 

• "Les robots ne seront pas très communs ni très performants, mais ils seront bien là".

 

 

Kenshiro, le robot japonais fait "de muscles et d'os" (voir la vidéo ci-dessus), est le robot qui, à ce jour, possède une structure interne se rapprochant le plus de celle d'un être humain. Reste que les robots humanoïdes ne sont pas encore vraiment au point (intelligence artificielle, motricité) et restent très loin des robots aux cerveaux positroniques imaginés par Isaac Asimov... 

 

Depuis ce problème a été corrigé cf vidéo vue en classe...

 

• "Pour des courtes distances, des "trottoirs roulants" feront leur apparition dans les centre-villes".

 

 

 

 

 

Un trottoir roulant, ici à l'aéroport de Denver (États-Unis).

 

Les escalators dans les centres commerciaux sont devenus monnaie courante dans toutes les grandes villes. Les trottoirs/tapis roulants ont souvent fait partie des écrits d'Isaac Asimov, dans de nombreuses nouvelles, où il donne une plus ample description : un réseau complexe constitué de tapis roulants de différentes vitesses, où les utilisateurs doivent sauter d'un tapis lent à un plus rapide, pour arriver progressivement au principal, le plus rapide, "L'express" . De quoi faire (presque) penser aux tapis de Montparnasse, à Paris. 

• "On se focalisera de plus en plus sur les moyens de transport qui ont le moins de contact avec le sol".

   

 

Le dernier projet en date s'appelle "Hyperloop" et prévoit de transporter des passagers dans des tubes à basse pression, à une vitesse quasi-supersonique. Son design a été dévoilé lundi 31 août par l'inventeur et entrepreneur américano-sud-africain Elon Musk. >>À lire: Hyperloop: le design du "transport du futur" révélé Si ce n'est pas le premier mode de transport terrestre à ne pas toucher le sol -il y a déjà les trains à sustentation magnétique et à lévitation- l'Hyperloop serait de loin le plus rapide (plus de 1000km/h).  

 

 

"Des satellites synchronisés, en orbite, rendront possible les

 

appels directs partout sur la planète".

 

 

 

Un Touareg utilise son téléphone satellite, dans le nord du Mali, en plein désert. Une technologie rendue possible par un nombre toujours plus important de satellites envoyés dans l'espace. À tel point, d'ailleurs, que l'orbite terrestre est encombrée de millions de débris qui constituent une pollution dangereuse.  

• "Les communications seront à la fois visuelles et auditives. Vous pourrez à la fois voir et entendre la personne à qui vous téléphonez. Les écrans serviront non seulement à communiquer, mais aussi à consulter des documents, lire des livres, regarder des photos". 

 

 

 

 

Par ordinateur ou par téléphone portable, les discussions instantanées face à face sont courantes. Les smartphones, et tablettes permettent de prendre et consulter des photos, des documents ou lire des livres numériques. 

• "En fait, en 2014, il est fort probable que lors des grandes expositions, des télévisions 3D à taille humaine diffuseront des ballets".

 

Le ballet du Lac des Cygnes a été filmé et rediffusé en 3D le 6 juin 2013 au théâtre de Saint-Pétersbourg.Reuters

• Asimov s'est aussi intéressé aux problèmes liés à la natalité et la surpopulation. Constatant que le taux de natalité double tous les 40 ans, l'auteur de science-fiction prédisait: "En 2014, il sera fort probable que la population mondiale atteigne les 6 milliards 500 millions. Celle des États-Unis sera probablement autour des 350 millions". À ses yeux, le monde n'aurait donc que deux solutions : "augmenter le nombre de morts", ou "réduire le taux de natalité. Sans aucun doute, le monde de 2014 se sera entendu pour valider cette seconde méthode", lançait-il, optimiste.

Aujourd'hui, la population mondiale atteint les 7,2 milliards d'individus, dépassant "légèrement" ses prévisions, selon un rapport de l'ONU publié en juin 2013. La population des États-Unis, en revanche, est un peu plus faible que prévu, soit 316 millions d'habitants, selon la Fedstat. 

• "Des repas entiers, semi-préparés, pourront être stockés au frigo et prêts à être consommés. Les équipements de cuisine pourront préparer des 'repas automatiques', chauffer l'eau et en faire du café".

 

PLes plats semi-préparés et prêts à consommer sont légion dans nos supermarchés. Les prix sont tirés vers le bas, et les scandales alimentaires sont d'ailleurs nombreux. Récemment, c'est Findus qui s'est fait épingler pour de la viande de cheval retrouvée dans ses lasagnes "au boeuf". 

• "Les appareils électriques n'auront plus besoin de fil électrique pour fonctionner, évidemment".

 

Ordinateurs portables, téléphones portables, Internet (wifi)... aujourd'hui, tout devient sans fil. Mais comme le remarque Slate.fr, "il reste encore les câbles des chargeurs de tous ces appareils", indispensables pour les recharger. Sauf que l'électricité est en passe de se débarrasser de son fil, justement. De nombreuses entreprises et chercheurs tentent de mettre en place des technologies d'alimentation électrique sans fil. La révolution est proche. "Beaucoup d'énergie aura été investie pour créer des véhicules avec des 'robot-brains' (cerveaux mécanisés)".

 

  

 

 

On connaissait le pilote automatique dans les avions de ligne, les métros sans conducteurs, Google prépare la voiture sans pilote, un de ses projets phares, tout comme Nissan, qui compte proposer ces voitures d'ici 2020. 

Internet et autres prévisions

Si Isaac Asimov n'a pas évoqué Internet en 1964, il l'a fait 25 ans plus tard (en 1989), lors d'une interview télévisée. Et, une fois de plus, ses prédictions -concernant l'évolution d'Internet, soit le web 2.0- sont d'une incroyable précision. L'interview, ci-dessous, est malheureusement en anglais:

 

  

 

 Même en connaissant le génie de l'auteur du Cycle des robots et du Cycle de Fondation, la précision de ses pronostics a de quoi surprendre. Mais ce serait oublier qu'Isaac Asimov a quasiment inventé la robotique et les lois qui la régissent. Ce serait aussi oublier que les histoires de l'auteur, qui a connu un succès international, ont inspiré et influencé des scientifiques, des industriels et des artistes...  Pour les fans, c'est en tout cas très clair: Isaac Asimov était soit un membre de la Seconde fondation soit un historien du futur qui a trouvé un moyen de voyager dans le passé. Ça, ou alors le fait qu'il était d'une intelligence rare...

 

4 Lois de la robotique :

 

Loi 0 : un robot ne peut nuire à l’humanité ni, en restant passif, permettre que l’Humanité souffre d’un mal.

 

Loi 1 : un robot ne peut porter atteinte à un être humain ni, restant passif, laisser cet être humain exposé au danger, sauf en cas de contradiction avec  la loi Zéro.

 

Loi 2 : un robot doit obéir aux ordres donnés par les êtres humains, sauf si de tels ordres sont en contradiction avec  la loi Zéro ou la première loi.

 

Loi 3 : un robot doit protéger son existence dans la mesure où cette protection n’est pas en contradiction avec les lois 0, 1 et 2.

 

 

Fiche activité :

Tutoriel impress pour la présentation assistée par ordinateur :

Travail à enregistrer sur sa clé USB.

Fiche consignes Activité 1 Chapitre 2 :

1. Introduction :

Plutôt qu'un long discours, un rapide comparatif entre l'Homme et la puce informatique sur leurs manières respectives de décrire le Monde:

Reconnaissons-le: le processeur au coeur d'un ordinateur ou autre système autonome est capable de manipuler un tas d'informations a priori très différentes: nombres, texte, sons, images....

Tous nos fichiers informatiques, sans exception, sont en réalité constitués d'une très très longue séquence uniquement composée de deux symboles: 0 et 1... Dès lors, toute information que vous voulez rendre compréhensible à un ordinateur doit auparavant subir un codage binaire (binary coding) afin de la transformer en une séquence uniquement composée de ces deux symboles (0 et 1).

Mais alors ? Pourquoi le binaire ? on pourrait franchement douter de la pertinence et de la fiabilité de l'information binaire pour restituer correctement l'information humaine. Mais alors, pourquoi avoir conçu l'ordinateur de telle manière qu'il ne comprenne que cette dernière ?

- Pour sa simplicité,

- Pour l'univocité de l'information binaire; ce qui n'est pas "0" est "1", et ce qui n'est pas "1" est "0": difficile de faire moins ambigu !

- Pour la reproductibilité de l'information binaire, qualité primordiale lorsque l'on sait qu'un ordinateur est une fourmilière numérique dont les composants ne cessent de s'échanger des flots de données binaires.

- Pour l'universalité du codage binaire qui s'avère capable, en théorie, de représenter toute information structurelle, quelle que soit sa nature.

2. Schéma de la chaîne d'informations :

Cliquer sur l'image pour y voir correctement.

3. La chaîne d'informations :

Définition : C'est la partie du système autonome qui détecte ou capte l'information concernant son environnement (information logique ou grandeur physique) et qui la traite.

On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels

3. Acquérir : Comment un objet numérique est-il capable de prendre possession de son environnement ?

Définition : L'acquisition de l'information consiste à faire entrer une situation réelle (une information logique ou grandeur physique) dans objet technique, par le biais d'un détecteur ou d'un capteur et de transformer cette information en codage numérique.Voir document ressource: "Les capteurs et les détecteurs".

Exemples de composant assurant la fonction acquérir :

a) Les détecteurs :

Les détecteurs sont utilisés pour acquérir des informations logiques de nature "tout ou rien" (marche / arrêt, porte ouverte / fermée, présence ou non d'une personne...). Voir document ressource : "Les capteurs et les détecteurs".

La nature de l'information à la sortie du détecteur :

L'objectif du détecteur est d'envoyer une information numérique à la puce électronique qui la traitera, semblable à l'information logique qu'il doit acquérir. Comment le détecteur va t-il s'y prendre ?

Prenons un exemple :

Le détecteur de présence doit donner l'information de la présence ou non d'un individu autour de la piscine. Le système utilise de l'énergie électrique pour fonctionner. On distingue deux états, haut et bas, associés à deux potentiels électriques : 0 et 12 volts. D'un point de vue logique, on considère que ces deux états correspondent à deux valeurs, à deux bits : 0 (absence de courant) qui signifie "il n'y a personne autour de la piscine" et 1 (présence de courant) qui signifie "il y a une présence autour de la piscine". 

 

Voir l'animation ci-dessous.

 

Ils traduisent une pensée logique sous forme informatique : « vrai/ faux », « oui/non », « circuit ouvert/fermé » et en binaire, « 0/1 ». (L'algèbre de Boole, conçu par George Boole en 1854).

Le bit signifie « binary digit », c'est-à-dire 0 ou 1 en numérotation binaire. C’est la plus petite information manipulable par une machine numérique. Avec un bit, il est donc possible d'obtenir deux états, donc d'identifier deux situations différentes.

b) Les capteurs :

Les capteurs sont utilisés pour acquérir des informations analogique de nature physique. (température, luminosité, vitesse du vent...). Voir document ressource : "Les capteurs et les détecteurs"

Effectivement Le codage des informations par l'ordinateur en données binaires a pour la machine des avantages précieux, mais elle le confine dans un univers quasi incompatible avec notre monde réel.

En effet, la plupart des informations que nous, humains, échangeons avec notre environnement sont de type analogique. En d'autres termes, les stimuli et grandeurs physiques auxquels nous sommes sensibles (sons, lumières, températures, pression...) sont pour la plupart issus de phénomènes naturels dont les variations sont parfaitement "fluides".

Ainsi, par exemple, la voix de votre interlocuteur est assimilable à une onde sonore continue qui varie au gré de ses intonations en une infinité de fréquences voisines. De la même manière, on ne peut pas dire qu'il fait chaud ou froid (2 états différents) mais que la température varie en continue en fonction du temps qui s'écoule.

La nature de l'information à la sortie du capteur :

L'objectif du capteur est d'envoyer à la puce électronique qui traitera l'information, une information numérique semblable à la grandeur physique qu'il doit acquérir. Comment le capteur va t-il s'y prendre ?

Prenons un exemple : L'enregistrement d'un son par un microphone (capteur analogique)

Pour acquérir du son, on utilise un microphone (capteurs analogiques).Le principe de l’analogique est de reproduire le signal à enregistrer (audio , vidéo…) sous forme similaire. Par exemple lorsque l’on enregistre un signal audio, le microphone suivra les mêmes amplitudes (" la même courbe ") que l’onde sonore (avec plus ou moins de fidélité). L'onde sonore sera traduite en en signaux électriques par le micro. Ainsi l’amplitude électrique du signal analogique sera l’image plus ou moins fidèle du signal à enregistrer (audio , vidéo…).

Les informations analogiques : Le signal prend donc la forme d'une "courbe" qui varie :

Voir document ressource :"Acquisition d'un signal".

 

Ce signal pour être exploité par un ordinateur doit être convertit en numérique. Le signal analogique enregistré est converti en numérique grâce à un convertisseur analogique>numérique . Après cette conversion le signal n’est plus qu’une suite de " 0 " et de " 1 " c’est à dire un signal à deux amplitudes au lieu d’une infinité en analogique . La numérisation d'un signal analogique facilite le traitement et la communication entre objet techniques.

 Voir la vidéo sur le réseau.....

 

Pour numériser cette grandeur physique, on ne peut pas utiliser le bit. On utilise l’octet qui est une unité d’information composée de 8 bits. L'octet permet d’améliorer l’acquisition des informations. Une unité d'information composée de 16bits est généralement appelée mot (enanglais word). Une unité d'information de 32 bits de longueur est appelée motdouble (en anglais double word , d'où l'appellation dword ).

Le matériel à notre disposition ne travaille que sous 8 bits, donc 1 octet. Pour un octet, le plus petit nombre est 0 (représenté par huit « zéros »00000000), et le plus grand est 255 (représenté par huit « un » 11111111), ce qui représente 256 possibilités de valeurs différentes.

 

 

 

Voici donc les unités standardisées :

- Un kilooctet (ko ou kB) = 1000 octets
- Un Mégaoctet (Mo ou MB) =1000 ko = 1 000 000 octets
- Un Gigaoctet (Go ou GB) = 1000Mo = 1 000 000 000 octets
- Un Téraoctet (To) = 1000 Go = 1000 000 000 000 octets.

Les informations numériques : Le signal prend la forme d'une suite de 0 et de 1 :

Voir document ressource :"Acquisition d'un signal".

Numériser un signal analogique consiste à prélever quelques échantillons et à les coder en binaire. La suite de codes obtenus est regroupée dans un fichier numérique.

Il existe des capteurs qui récupère l'information directement numériser. Exemples : scanner, lecteur magnétique, appareil photo numérique, caméra numique, ect... Voir document ressource :"Acquisition d'un signal". Nous n'aborderons pas ce sujet cette année.

Attention : Après une exploitation, un transport et un stockage en numérique tout signal (vidéo ou audio) devra revenir à sa forme analogique de départ. Par exemple un signal audio sera converti de numérique>analogique pour ensuite être amplifié ; en effet nos oreilles ne savent entendre en numérique! Il faut bien garder à l’esprit que le numérique ne sert (dans le cas d’un signal audio ou vidéo) qu’au transport et au stockage des données.

 

4. Traiter :

Définition : C'est le rôle du microcontrôleur.

Un microcontrôleur est un circuit intégré qui rassemble les éléments essentiels d'un ordinateur : processeur, mémoires (mémoire morte pour le programme, mémoire vive pour les données), et ports d'entrées-sorties.

Les microcontrôleurs sont fréquemment utilisés dans les systèmes embarqués et autonomes, comme les contrôleurs des moteurs automobiles, les télécommandes, les appareils de bureau, l'électroménager, les jouets, la téléphonie mobile, baladeurs, récepteurs GPS, électroménager, automobile, transport aérien/maritime/fluvial, etc.

C'est dans le microcontrôleur qu'on intègre un programme informatique (nous verrons en détail ce sujet dans un chapitre suivant). Le microcontrôleur permet de réaliser la fonction "traiter", il récupère les informations envoyaient par les capteurs et détecteurs, les analyses et en fonction du programme intégré, il transmet des ordres à la chaîne d'énergie donc aux actionneurs ou/et communique des informations aux utilisateurs.

5. Communiquer / Transmettre :

a) Communiquer :

Le système est capable d'établir une communication avec l'utilisateur ou inversement.

- soit par l'intermédiaire d'une interface (écran + bouton) qui permet de donner ou de rentrer des consignes.

Exemple : interface d'un système de chauffage

- Soit par l'intermédiaire d'actionneurs qui permettent de communiquer avec l'utilisateur avec des signaux lumineux ou signaux sonores.

Exemple : Buzzer d'un four micro-ondes qui sonne à la fin d'une cuisson ou DEL sur un ordinateur pour signaler qu'il est allumé.

b) Transmettre :

Pour transmettre un signal, il existe différents modes de transmission (filaire ou non filaire).

Un signal électrique : c'est une grandeur électrique mesurable variant dans le temps et permettant de transporter une information. Quand il est possible de placer un fil conducteur, c'est la solution la moins coûteuse (souris informatique filaire, cordon de guitare électrique, téléphone filaire fixe,...)

Un signal lumineux : Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété d'être un conducteur de la lumière et sert dans la transmission de données. Elle offre un débit d'informations nettement supérieur (300 000 000 m/s) à celui des câbles électriques (273 000 000 m/s) et supporte un réseau « large bande » par lequel peuvent transiter aussi bien la télévision, le téléphone, la visioconférence ou les données informatiques. Les fibres optiques ont constitué l'un des éléments clef de la révolution des télécommunications optiques. Ses propriétés sont également exploitées dans le domaine des capteurs (température, pression, etc.), dans l'imagerie et dans l'éclairage.

Les lumières infrarouges sont utilisées pour transporter des informations sur de petites distanceset en l'absence d'obstacle (souris sans fil, télécommande de téléviseur, casque d'écoute sans fil porté 12 m,...)

Les ondes radio (hertzienne) définissent la transmission des sons : la voix humaine et les signaux audio par les ondes. Ces ondes se propagent dans l'atmosphère terrestre à la vitesse de la lumière (c’est-à-dire presque instantanément à l'échelle humaine) et avec une atténuation importante (proportionnelle au carré de la distance parcourue). Elles sont relativement faciles à émettre et à recevoir avec des appareils simples et peu coûteux. Elles sont donc un support très important pour la transmission de l'information (notamment radio et TV).

Les micro-ondes sont employées dans les transmissions de grande distance par satellite parce que cette fréquence traverse facilement l'atmosphère terrestre et avec moins d'interférences pour les longueurs d'onde les plus élevées (c'est le cas notamment des GPS, la télévision, Internet). La téléphonie mobile repose aussi sur les micro-ondes, ainsi les commandes de porte de garage ou le casque d'écoute sans fil pour des portées supérieur à 100 m. Pour l'accès Internet en réseau local on utilise de plus en plus la transmission sans fil tels que Wi-Fi (portée de 100 m avec obstacle), Bluetooth (portée 100 m sans obstacle) qui emploient également des micro-ondes.

Fichier à télécharger pour le travail de correction en vue de l'interrogation à venir.

Attention gros fichier ! 4Mo, (clique droit - enregistrer sous....)

Pour réaliser les activités et acceder au magazine, cliquez sur l'image ci-dessous :

Pages 6 et 7 pour l'activité 6.

Attention gros fichier, (clique droit - enregistrer sous....)

A insérer dans la synthèse....