De façon tout aussi implacable et surprenante, il en résulte que 99% des scientifiques et des ingénieurs qui ont peuplé l’histoire humaine sont encore en vie aujourd’hui! De là à conclure que l’ ́evolution des sciences et des technologies subit une accélération aussi vertigineuse que celle de l’humanité, il n’y a qu’un pas. Pour preuve, il a fallu des siècles pour découvrir les tout premiers outils tels que le feu ou la roue. Mais depuis mille ans, chaque siècle a apporté sa propre révolution technologique. Les derniers 200 ans ont apportés plus d’innovations que toute l’histoire antérieure ; les 20 premières années du 20e siècle ont apporté plus de progrès techniques que tout le 19e siècle ; aujourd’hui, chaque décennie apporte sa révolution technique. La deuxième moitié du 20e siècle a vu l’émergence d’un monde nouveau : le monde numérique, avec ses deux piliers que sont l’informatique et les systèmes de communication.

Si l’émergence de ce monde nouveau ne date que de quelques dizaines d’années, les prémisses sont anciennes. Les premiers outils de calcul (les abaques et autres bouliers compteurs) datent d’il y a bien longtemps. La notion d’algorithme, sur laquelle nous reviendrons, doit son nom à Al-Khwarizmi qui la formalisa au 9e siècle. Les premiers outils performants d’aide à l’écriture et au calcul (la presse de Gutenberg, la règle à calcul, la Pascaline de Blaise Pascal) datent respectivement des 15e, 16e et 17e siècles. Au 19e siècle, Charles Babbage a cherché à construire sa machine à calculer et Ada Lovelace, fille de Lord Byron a écrit les premiers algorithmes que l’on puisse qualifier de logiciel. Puis vint le 20e siècle avec la construction des premiers ordinateurs électroniques dans les années 1940. Ces premiers ordinateurs étaient plutôt encombrants, occupant de vastes pièces. Les années 1960 ont vu arriver les mini-ordinateurs, moins encombrants, et les années 1980, les micro-ordinateurs portables. Bien que l’Arpanet, ancêtre de l’Internet, fut allumé en 1969, la toile n’a vu le jour qu’au début des années 1990. L’explosion du multimédia, des applications de la toile – Google, Facebook, Twitter, etc. – datent seulement de notre siècle. Il en va de même pour les systèmes portables, smartphones et tablettes, et le cloud computing, des technologies qui gouvernent aujourd’hui l’accès et la fonctionnalité d’internet et de sa toile. En d’autres termes, si les adultes de la génération X, nés dans les années 1960-1980, ont peu connu le monde sans l’informatique, les jeunes de la génération Y, leurs enfants aujourd’hui aux études, n’ont eux jamais connu le monde sans la toile, et les enfants de ceux-ci trouveront peut-être Facebook et les smartphones banals voire purement fonctionnels.

Si en général les technologies se sont développées au rythme de l’évolution de la population mondiale, le développement des technologies numériques a bénéficié de progrès techniques qui suivent des courbes exponentielles, telle celle connue sous le nom de loi de Moore. Cette loi, énoncée par Gordon Moore en 1965, prédisait que la densité et la vitesse des transistors allaient doubler à peu près tous les 18 mois. Cette loi ne repose sur aucun fondement physique, mais elle s’est avérée étonnamment correcte jusqu’à récemment. Aujourd’hui toutefois, des facteurs physiques limitent progressivement cette évolution frénétique.

Cette augmentation de la densité des transistors est illustrée par la courbe verte de la figure 3 (où l’axe des ordonnées est logarithmique). Cette densité est passée d’environ un million de transistors vers 1990 à plus d’un milliard vers 2010, soit un facteur de 1000 (103) en 20 ans. Elle illustre l’évolution de la capacité de calcul des processeurs. En bleu sur cette même figure, on trouve l’évolution de la capacité de mémoire caractéristique des disques de stockage de l’information, évolution qui dépasse même celle des performances de calcul suivant la loi de Moore. Cette capacité est passée de quelques 100 mégaoctets vers 1990 à plus de 100 téraoctets aujourd’hui, soit un facteur de 10000 (104) en 20 ans. En rouge, on trouve l’ ́evolution de la capacit ́e de transmission des réseaux, évolution qui surpasse aussi celle des performances de calcul suivant la loi de Moore. Cette capacité est passée d’environ 1 gigaoctet par seconde vers 1990 à plus de 100 téraoctets par seconde aujourd’hui, soit un facteur de 100 000 (105) en 20 ans. Ces augmentations exponentielles illustrent la rapidité avec laquelle des applications, qui étaient encore il y a peu inimaginables, deviennent possibles voire triviales.

Le fait qu’une technologie se développe rapidement n’implique pas qu’elle pénètre tous les aspects d’une société de façon ou rapide ou profonde. Cependant beaucoup de technologies, et en particulier les technologies numériques, se sont rapidement déployées dans nos sociétés industrielles. Les figures 4 et 5 sont deux illustrations différentes du même phénomène d’accélération de la diffusion de diverses technologies, notamment numériques, dans nos sociétés. On y montre l’évolution exponentielle du taux de pénétration du téléphone, de la radiophonie, de la télévision en noir et blanc puis en couleur, de la carte de crédit, de l’enregistreur vidéo, du CD puis du DVD, de l’ordinateur personnel, du téléphone portable, et enfin de la toile. On y observe que les premières technologies ont mis 40 ans voire plus pour atteindre 80% de la population, alors que les dernières ont explosé en à peine 10 ans voire moins.

La figure 5 propose la même information sous une forme peut-être encore plus évidente. Elle indique le taux de pénétration de chaque technologie directement en années plutôt qu’au cours du temps.

Ces graphiques donnent une idée de l’évolution du nombre d’équipements déployés dans nos sociétés au cours du temps, mais ils ne suggèrent en rien l’usage fait de ces équipements. Le tableau 1 montre comment les technologies numériques sont devenues omniprésentes, voire essentielles à tous les secteurs d’activité, des plus traditionnels tels l’agriculture, l’industrie, le commerce, à ceux immatériels tels les services publics et professionnels. Les trois premières lignes de ce tableau décrivent sommairement les principaux secteurs d’activité humaine. La quatrième ligne mentionne certaines des principales applications des technologies numériques dans chacun de ces secteurs. Le tableau montre que tous les secteurs dépendent de plus en plus des nouvelles technologies pour la modélisation, la simulation et l’optimisation de leurs opérations, ce qui requiert le traitement de gigantesques masses d’informations mises en ligne quotidiennement dans le monde entier. La quatrième ligne montre que la plupart des secteurs dépendent des technologies numériques pour l’automatisation de leurs processus de conception, de contrôle et de mesure. Tous ces secteurs éprouvent aussi un même besoin universel et insatiable de télécommunications reliant chaque firme à ses fournisseurs, ses clients, ses partenaires, ses sous-traitants, et reliant entre elles toutes les unités internes des grandes entreprises (multi-)nationales. Tous ces secteurs dépendent aussi des technologies numériques pour la gestion de leurs données opérationnelles, telles qu’approvisionnement, planification de la production, marketing, facturation, savoir-faire professionnel, publication de données diverses et de matériel éducatif, etc.

De façon similaire, la figure 6 suggère que les technologies numériques sont au cœur de tous les secteurs d’activité et de tous les métiers contemporains. Bien au-delà des métiers et secteurs dits technologiques, il n’en est pas un qui puisse y échapper. Même les sciences sociales, la climatologie, le commerce, les médias, l’enseignement, toute l’économie, la médecine, etc., font un usage quotidien et intensif des technologies numériques.

Ces technologies numériques sont particulièrement vitales pour le secteur tertiaire des services. En effet,  pour chacun des 10 pays dans lesquels sont concentrés 60% de la main d’œuvre globale, les parts de la main d’œuvre engagées dans les secteurs de l’agriculture et de l’industrie décroissent, alors que la part de la main d’œuvre engagée dans le secteur des services croît irréversiblement. Ceci est dû au fait que la productivité des secteurs primaire et secondaire a crû dans des proportions telles que de moins en moins d’êtres humains sont nécessaires pour produire la même chose. Au cours du temps de plus en plus de travailleurs se retrouvent engagés dans le secteur tertiaire, ou` mécanisation et robotisation ne sont guère utiles. Par contre les technologies numériques y sont non seulement utiles et même essentielles, mais surtout la seule façon d’accroître la productivité comme mécanisation et robotisation l’ont fait dans les secteurs primaire et secondaire.

Cet article n'est qu'une courte introduction au livreprésenté ci-dessous, comprenant quant à lui une analyse complète du sujet.

Pour en savoir plus : Les technologies numériques ont envahi notre quotidien, et rares sont les espaces qu’elles n’ont pas encore investi. Leur impact social, économique et culturel est si profond qu’il remodèle tous les jours un peu plus notre monde. Paradoxalement, cet usage se double d’une méconnaissance presque totale du fonctionnement de ces technologies. C’est à une plongée dans les secrets du monde numérique que cet ouvrage convie le lecteur. Celui-ci y découvrira une richesse insoupçonnée, ainsi qu’une façon de penser originale et singulière. Pénétrer dans l’univers numérique, c’est découvrir un domaine scientifique particulier, auquel ces technologies ont donné naissance, avec ses notions propres et ses modes de raisonnement spécifiques. Cet ouvrage sans équivalent expose à la fois les connaissances théoriques de la discipline et les notions d’ingénierie qui la sous-tendent. Trois thèmes clés structurent l’exposé: le calcul, l’information et les systèmes. Ce livre s’adresse en premier lieu aux étudiants ingénieurs dont le domaine d’étude n’est ni l’informatique ni les systèmes de communication, et ce afin de compléter leur culture scientifique. Il intéressera également tous ceux qui, intéressés par ces questions, souhaitent en savoir plus avant de se lancer dans des études. Il s’adresse enfin aux enseignants du secondaire supérieur concernés par ces disciplines, ainsi qu’à tous ceux désireux de se familiariser avec le monde numérique.>> Commandez dès à présentvotre ouvrage

Extrait du titre  Découvrir le numérique
Collection : Informatique
Publié chez EPFL PRESS