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Système Arcadie, Secteur spatial de l'Impérium

Ordinateurs et calculateurs dans l’univers de W40K et dans la SF militaire

8 Décembre 2022 , Rédigé par Droopy Publié dans #w40k, #robots, #divers

 

Après avoir lu une de mes revues, mon ainé m’a fait remarquer l’encombrement et le poids d’un équipement tel que le FELIN français serait incompatible avec une utilisation au combat. Cet équipement a pour but de numériser le fantassin français. Il apporte aux soldats français une connexion informatique pour échanger des données (communications, données de navigation, répartition des troupes alliées …) avec le reste des troupes et fournit au commandement l’ensemble des éléments qui permet de positionner au mieux chaque homme et véhicule.

Outre les données fournies aux réseaux de commandement (état physique, localisation, séquences vidéos …), l’équipement Felin fournit au combattant des informations qui lui sont directement utile. Par exemple, les optiques intégrées à son armement individuel permettent une visée (ou une surveillance) déportée. Ce qui lui permet de viser sans s’exposer. Son système de vision lui permet de voir la nuit et d’afficher des informations (navigation) à la manière d’un cockpit d’avion de chasse (réalité augmentée).

Bref, Felin ressemble bigrement à un équipement de science fiction tout à fait comparable à celui que l’on pourrait imaginer pour les armures space marine (le blindage en moins). Cet équipement repose sur de nombreux ordinateurs intégrés et des moyens de transmission numériques. Avec les fantassins, l’informatique, les ordinateurs et les calculateurs finissent d’envahir tous les compartiments des combats.

 

Il y a deux grandes familles de système de calcul : les ordinateurs et les calculateurs. Tous deux ont leurs particularités et peuvent être utilisés de manière complémentaire.

 

C’est Turing qui fonde l’informatique et présente le premier calculateur dit universel « la machine de Turing » en 1936. Les ordinateurs traitent les données (les informations) avec une « unité de traitement » grâce à des séquences d’instructions prédéfinies. L’ordinateur correspond avec le monde extérieur grâce à des périphériques. Les informations fournies (image, température, position, mouvement) sont variées et de différentes formes, mais, pour être utilisées par l’ordinateur, elles doivent être codées. A contrario, elles doivent être décodées, lorsqu’elles sont émises pour action après traitement par l’ordinateur.

Le grand avantage des ordinateurs est leur réelle universalité : à partir du moment où l’on dispose des périphériques adéquats un ordinateur peut tout faire. Il suffit de faire le programme nécessaire. La contre partie est évidente : un certain délai de traitement est inévitable. Le codage des données induit parfois une imprécision par rapport aux informations initiale. Le nombre d’information (ou l’information en soit) est parfois si élevé, que l’ordinateur ne peut l’appréhender rapidement.

Les ordinateurs ont été conçus à partir de plusieurs technologies : mécanique, électromécanique, électriques (ces dernières sont obsolètes et n’ont plutôt été utilisées pour prototypes et des démonstrateurs) et enfin, électronique (la génération actuelle).

Les calculateurs sont beaucoup plus simples : ce sont des machines qui effectuent des calculs prédéfinis. L’entrée est traitée par le calculateur sans codage Car les calculateurs sont conçus pour ne travailler que pour un seul type de calcul. Le résultat est fourni par le simple fonctionnement du calculateur sans avoir besoin de recourir à une programmation. Par exemple un simple engrenage peut faire office de calculateur. Une rotation est effectuée sur le premier engrenage, le deuxième bouge immédiatement. La rotation effectuée par le second engrenage correspondrait au résultat suivant : la rotation initiale multipliée par le rapport entre les diamètres des deux engrenages. Le calcul est alors automatique et immédiat. Si le mécanisme est simple et rapide, l’action le sera d’autant plus. Toutefois, les calculateurs peuvent effectuer des tâches particulièrement complexes. Dans les années 1960, l’informatique est trop limitée. Pour simuler les vols du Concorde, on à conçu un calculateur analogique. Difficile à régler, gourmand en énergie et particulièrement volumineux, il a pu simuler avec succès l’ensemble des caractéristiques de vol de cet avion mythique.

Un calculateur ne peut être conçu que pour un seul type calcul. Si on veut une application, même très voisine, il faut refaire un nouveau calculateur. Cet écueil explique pourquoi ils sont remplacés actuellement par des ordinateurs qui simulent le fonctionnement de calculateurs.

Les calculateurs utilisent des technologies mécaniques, électromécaniques, électriques et électroniques. Si ils sont très spécialisés, les calculateurs ont pour eux, leur simplicité. Ils peuvent recourir à toutes sortes de technologie et surtout ils sont totalement indifférents à toute attaque informatique. Cela explique le regain d’intérêt des USA pour les calculateurs gérants les réseaux de distribution électriques. Des calculateurs micro-mécaniques seraient invulnérables à une attaque à distance par le biais de pirates informatiques. Jugés obsolètes avec l’apparition des ordinateurs, les calculateurs pourraient connaître un nouvel âge d’or

 

Les ordinateurs, et les calculateurs du futur, font déjà l’objet de nombreux fantasmes. Mais depuis quelques années, divers tendances émergent.

La grande évolution, qui dure depuis des décennies, concerne les ordinateurs réellement et massivement parallèles. Cela ne concerne pas que le matériel, mais aussi et surtout le logiciel (Le Software. En informatique on trouve plusieurs composants. Le software (ce que l’on ne touche pas) est la partie programmation. Le Hardware (Ce que l’on touche) concerne le matériel. Le foutware (Ce qui devrait être rangé) est l’ensemble et irrite considérablement la gent féminine ce qui me fait penser que je devrais ranger mon coin informatique !!!).). Actuellement, il n’existe pas de système d’exploitation (la partie logicielle qui permet à l’unité de traitement (grosso modo le(s) processeur(s)) de comprendre et d’utiliser les périphériques (donc d’ingérer des données et de recracher des résultats)) et de logiciels capables d’utiliser de telles machines (que l’on sait déjà concevoir). De nos jours on traite toujours les données séquentiellement (une après l’autre). On arrive juste à les regrouper pour les traiter en même temps. Ce serait une réelle révolution qui pourrait être combiner avec les évolutions des ordinateurs et des calculateurs.

 

La technologie pour concevoir les dispositifs physiques (Hardware) qui constituent les ordinateurs et les calculateurs a déjà évoluée. Autrefois, on concevait des systèmes mécaniques (Pascaline …). Même si de tels technologies semblent appartenir au passé, on risque de voir le retour de dispositifs mécaniques et électromécaniques grâce aux nano technologies. Au lieu de prendre la place d’une pièce (ou d’une montre), les engrenages seraient de la taille d’une bactérie ! Les calculateurs, avec les capteurs et les transmetteurs d’ordre, seraient les premiers conçus (dispositifs les plus simples) et intégrés au cœur du dispositif qu’il est sensé asservir. Par exemple ; la commande des  « muscles » des armures énergétiques des space marines seraient intégrés au cœur même du blindage. L’un des avantages de cette miniaturisation c’est que l’on peut mettre plein de dispositifs de ce type autour d’un point précis comme unne « articulation ». Cela permet d’avoir une forte redondance (si plusieurs sont détruits, il en reste plein d’autres) mais aussi une action plus fine (on augmente le nombre de capteurs ; donc on fait des mesures et des actions plus précises). Cette technologie serait incroyablement robuste : pour détruire un tel dispositif, il faut détruire l’ensemble !

Concernant le futur de l’informatique il faut citer les ordinateurs quantiques. Au lieu d’utiliser des électrons (et leur charge électrique) pour coder une information (charge- ou pas de charge), on code l’information avec les propriétés quantiques de la matière. Ainsi avec un élément on a plusieurs codages possibles (0-1-2…) j’atteins là ma limite de compétence en physique … j’ai peur de ne pas avoir tout compris. La puissance de tels ordinateurs serait phénoménale. Pour avoir une idée des possibilités d’un tel ordinateur, il faut citer un grand classique de la SF :l’ordinateur positronique (Perry Rhodan …). Un ordinateur quantique qui utilise les positrons (pas facile car la durée de vie d’un positron est extrêmement faible). De tels ordinateurs ont des capacités incroyables et se retrouvent aux coeur de plusieurs romans de la série.

Autre grand classique : les ordinateurs optiques. Utilisation des photons (il y a un photon, ou il n’y en a pas), la construction théorique est semblable à celle des ordinateurs électroniques. L’utilisation des photons au lieu des électrons évite les champs magnétiques, la chaleur et permet une propagation des données beaucoup (beaucoup !!!) plus rapide. Un seul problème : on ne sait pas stocker un photon sur un support !!!. C’est pourquoi les technologies optiques ne sont utilisées que pour les transmissions d’informations (câbles optiques, lasers …)

La dernière technologie paraît la plus exotique. Mais elle n’est pas si folle qu’il n’y paraît. les systèmes informatiques basés sur la chimie et la biologie : Les ordinateurs à ADN. On code un problème avec des brins ADN, puis on isole la « solution » avec les outils de la biologie moléculaire.

Cette technologie est proche des calculateurs (usage unique). Cela reste un ordinateur, puisque à partir du même dispositif physique, on peut le manipuler pour résoudre une foule de problème divers (en théorie). Si la vitesse de la réaction organique est relativement lente, elle est très facilement massivement parallèle (plusieurs milliards de molécules peuvent interagir entre elle)… De ce fait, les ordinateurs biologiques ont des capacités hors du commun… pour des ordinateurs.

Le cas particulier des ordinateurs neuronaux. L’unité de traitement est constituée d’un ensemble de neurones biologiques. Grosso modo un cerveau. Contrairement à ce que prétendent certains auteurs de SF, un ordinateur n’est pas intelligent : c’est plutôt un outil pour l’intelligence. Le cerveau d’un simple poulet ( traite déjà une quantité considérable d’information de manière massivement parallèle (info visuelle, équilibre, douleur, sons, jolie poulette qui passe … bref toutes les sensations … ). Un tel ordinateur de ce type serait incroyablement puissant si on arrivait à le programmer .

Au-delà de la blague, les dispositifs biologiques ont déjà fait leurs preuves, les animaux (dont nous!) en sont équipés avec succès. Des ordinateurs neurologiques expliqueraient d’ailleurs pourquoi certains vaisseaux et autres véhicules peuvent être corrompus par le chaos dans l’univers de W40K … autre point ; Les calculateurs nano-mécaniques sont logiques pour les équipements « haut de gamme » (armures space marine, armement …) et ont déjà été cités dans des romans.

 

Toute cette science et cette technologie n’est pas gratuite (ce dont tout le monde convient lorsqu’il s’agit de remplacer son PC ou son MAC). Elle a pour but d’avoir une architecture de base sur les engins de combats (marcheurs, blindés …). Les véhicules actuels (voitures comprises) sont gérés par des ordinateurs, et commandés par les hommes. Le système informatique gère les sous-ensembles d’un engin, déchargeant le pilote qui peut se concentrer sur la navigation. Cette immense nappe de fils avec des centres de prise de décision secondaires (calculateur pour le freinage …) au service d’un pilote n’est pas sans rappeler le système nerveux animal. Certains organes sont autorégulés (le cœur par exemple). Pour les animaux les plus grands, on trouve des « cerveaux » chargés de l’équilibre (ou de la marche). Cette structure informationnelle peut être facilement imaginée pour les engins les plus importants. Un titan a de nombreux capteurs qui informe de l’état du titan. Chaque partie (arme lourde, capteurs, mobilité …) est sous le contrôle d’un système informatique secondaire qui informe le système central des éléments importants et exécute ses ordres tout en assurant le fonctionnement courant. Le centre de commande central dirigé par le « princeps » est alors libéré des tâches courantes et secondaires pour se concentrer sur le plus important : utiliser au maximum le potentiel de l’engin. La technologie utilisée importe peu : elle peut être organique (ordinateurs neuronaux …), électronique … le principe reste le même. Cette architecture est la même que le véhicule soit un blindé de reconnaissance, un char lourd, un titan ou un croiseur spatial …

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