NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Physique moderne

 

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Sommaire de cette page

>>> Cybernétique

>>> Norbert Wiener

>>> Rétroaction

 


 

Cybernétique

 

*    Base de la robotique, de l'automatique, de l'intelligence artificielle, de la théorie de l'information.

*    Origine de mots commençant par CYBER: cyberespace, cybercafé …

 

 

*    Invention: Norbert Wiener.

*    Terme utilisé en 1947.

*    Science du comportement des animaux et des machines.
Commande et communication par mise en œuvre d'une boucle de rétroaction (feedback).

*    Champ

*    Systèmes, vivants ou non vivants;

*    Imbriqués et en interaction.

*    Exemples

*    Monde de l'économie,

*    Monde de l'entreprise,

*    Société d'humains,

*    Individu isolé,

*    Tout type d'organisme,

*    Communication entre ordinateurs (Internet),

*    Automate, robot …

CYBERNÉTIQUE

du grec kubernêtikê

Art de gouverner un navire

 

Anglais: Cybernetics

 

 

Le système de chauffage ou d'air climatisé du bureau est un bel exemple de système cybernétique.

La température est régulée en fonction de la consigne que nous affichons sur le thermostat.

 

Notre organisme, lui aussi, assure une thermorégu-lation de notre corps (transpiration …).

 

 

APPROCHE

*    Tir au canon:

*    La trajectoire est balistique

Une fois l'obus parti, il suit irrémédiablement la trajectoire qui lui est assignée.

*    Tir de missile ou de torpille:

*    La trajectoire est asservie.

Principe de la tête chercheuse (autodirecteur) qui corrige la trajectoire en fonction de données détectées (radar ou sonar).

*    Le système devient complexe.

L'homme est remplacé par des automatismes, des servomécanismes.

*    D'où le développement du calcul automatique.

v Théorie de l'information (Shannon),

v Traitement du signal, filtrage …

v Communication et mémorisation des informations.

PRINCIPE

*    Concepts fondamentaux de la cybernétique:

*    Rétroaction

Modification, adaptation du comportement du système par des mesures et des ajustements quelles que soient les perturbations externes.

*    Mémoire

Mémorisation de l'historique du fonctionnement en vue de profiter des situations passées les plus efficaces.

APPLICATIONS

*    Asservissements, servomécanismes;

*    Programmation des machines outils à commandes numériques;

*    Automates numériques;

*    Robotique;

*    Concepts de modélisation de la complexité, de l'auto-organisation;

*    Etc.

SUITE …

*    La cybernétique n'est pas devenue une discipline en tant que telle (sauf en Russie). Elle est à l'origine d'autres domaines qui se sont développés comme la robotique et l'intelligence artificielle.

 

 

WIENER

Norbert

1894-1964

70 ans

États-Unis

Né à Columbia (Missouri)

Mort à Stockholm

 

*    Mathématicien américain, diplômé de Harvard – Ph.D à 18 ans.

Il a travaillé avec, entre autres,  Russell, Hardy, Landau, Hilbert.

*    Il est le père de la cybernétique.

Fondateurs de l'informatique moderne avec Alan Turing et John Von Neumann.

*    Travaux en logique, mathématique, cybernétique et philosophie.

Wiener a fait de nombreuses découvertes en même temps que d'autres et, il n'a sans doute pas bénéficié de la reconnaissance qu'il aurait méritée.        (Voir le site indiqué)

*    Très doué pour les langues, il disait:

J'ai un don pour étudier les langues, du moins jusqu'à un certain point.

On ne peut pas comprendre une nation sans connaître sa langue.

 

*      Son père, Léo, est d'origine russe; il est multi linguiste, professeur de français et d'allemand.

*      1913: doctorat en logique mathématique, avec une thèse sur l’axiomatique.

*      1919 – 1960: professeur au MIT jusqu’à sa retraite.

*      1920: étude du mouvement brownien: mesures de Wiener.

*      1940: recherche sur les techniques de défense antiaérienne: calcul automatique et à la rétroaction.

*      1948: succès considérable de son livre Cybernetics.

 

 

Ses livres

*       Cybernetics, or Control and Communication in the Animal and the Machine (1948)

*       Autobiography in two parts: Ex-Prodigy: My Childhood and Youth (1953) and I Am a Mathematician (1956)

Voir

*       Contemporains

Site

*       Actualité de Norbert Wiener

 

 

BOUCLE DE RÉTROACTION – Feedback

 

Si nous avons à contrôler les actions d'un système:

*      Le but des actions (objectif) étant fixé par des données d'entrées fournies au système,

*      Mettre en place une circulation de l'information au sein du système telle qu'elle permette:

*      d'évaluer les effets des actions en cours, et

*      d'adapter les actions suivantes pour tenir la consigne des objectifs.

 

 

Exemple de courbe de réponse

 

Applications

Servomécanismes, asservissements, robotique …

 

Voir Automates

 

 


 

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