[TPE] Physique-Maths

Bonjour,

Alors voila j'ai besoin d'un peu d'aide concernant mon TPE : Le stockage de l'information .
La problématique étant comment mettre l'information a l'abri du temps.
J'aimerais que vous m'aidiez a élaborer un plan rigoureux mais surtout complet. Deja j'ai les grands titre du plan a savoir :

• Apercu Historique
  
• Le langage binaire
  
• Le stockage optique
  
• Le stockage magnetique
  
• Le stockage electrique
  

mais c'est juste un brouillon donc je suis ouvert a tout .
J'aimerais surtout savoir comment et ou mettre les mathematique dans mon TPE car a part le langage binaire je ne vois pas et j'aimerais pas qu'on me dise que mon TPE n'est pas pluridisciplinaire ...

Aussi je suis entrain de chercher des idees pour un experience ou une eventuelle maquette sur laquel je pourrais m'appuyer

merci

Ton plan est uniqument orienté vers le stockage de l'information numérique. Est-ce volontaire?
Pour chaque mode de stockage, il me semble important de parler du support et de ses caractéristiques (dont la pérénité, la densité, etc.) mais aussi de ses modes d'accès en lecture et en écriture et de leurs performances.
Je ne vois pas trop les maths que tu pourrais mettre là dedans, sauf à décrire les outils mathématiques utilisés dans les différentes physiques que tu vas employer : intégrales volumiques, méthodes statistiques dont Monte-Carlo, équations aux dérivées partielles, théorie des réseaux, entre autres. Mais tout ça dépasse et de loin le programme de 1S....

domi a écrit:Ton plan est uniqument orienté vers le stockage de l'information numérique. Est-ce volontaire?

quels sont les autres formes de stockage ? (carte perforee ? adn ?...)

domi a écrit:
Pour chaque mode de stockage, il me semble important de parler du support et de ses caractéristiques (dont la pérénité, la densité, etc.) mais aussi de ses modes d'accès en lecture et en écriture et de leurs performances.

et de leur limites aussi... c'est ce que l'on compte faire

domi a écrit:
Je ne vois pas trop les maths que tu pourrais mettre là dedans, sauf à décrire les outils mathématiques utilisés dans les différentes physiques que tu vas employer : intégrales volumiques, méthodes statistiques dont Monte-Carlo, équations aux dérivées partielles, théorie des réseaux, entre autres. Mais tout ça dépasse et de loin le programme de 1S....

Le fait qu'on parle de langage binaire (et comment convertir en binaire) rend-il notre TPE pluridisciplinaire ? Est ce suffisant ? et est ce le seul endroit qui nous soit accessible ?

[quote="Qmath] quels sont les autres formes de stockage ? (carte perforee ? adn ?...)
On peut stocker de l'information qui n'est pas numérique ! l'AND stocke de l'info génétique, qui n'est pas numérique, Un livre stocke de l'information qui n'est pas numérique, un hologramme stocke une information qui n'est pas forcément numérique. Bien sur, on peut numériser tout ça, mais le stockage n'est pas de l'information binaire, comme sur un DVD ou un disque dur.

Le fait qu'on parle de langage binaire (et comment convertir en binaire) rend-il notre TPE pluridisciplinaire ? Est ce suffisant ? et est ce le seul endroit qui nous soit accessible ?

ça me semble très léger.... d'autant qu'il n'y a pas d'opération binaire lors du stockage et de la lecture/écriture.... Et le CAN/CNA c'est plutôt de la physique que des maths....
je vais réfléchir...

Et pourtant notre sujet on l'a tiree des polycopie d'EduSCOL "Technologie de l’information, stockage et transport" dans AVANCÉES SCIENTIFIQUES ET RÉALISATIONS TECHNIQUES > Les réalisations techniques face aux défis du XXIe siècle

Si c'est dans le polycopie c'est qu'il est certainement pluridisciplinaire et j'ai du mal a imagine qu'il on considere les SVT comme discipline secondaire ....

Bonsoir,

Pour le stockage non numérique, on peut aussi tout simplement penser à nos vieilles cassettes VHS. Le stockage y est analogique.

Merci pour ces precision

As tu des sources des liens pour me familiariser avec ce cote mathematique du stockage ?

Domi, je ne vois pas en quoi le stockage magnétique ou électrique est orienté numérique.

J'en profite pour dire qu'il ne faut pas confondre stockage physique (en sens tangible) et nature de l'information. Je m'explique.
Le stockage est toujours quelques chose de physique : une tension, un moment dipolaire, une fréquence, une modification de matière (je pense à la carte perforée ou au DVD, je savais pas trop comment le dire de façon générique). Dans une RAM par exemple, l'info, c'est une tension. Chaque bit est représenté par une tension plus précisément. Ainsi, si tu as une tension haute, ça fait 1, sinon, 0. Mais la tension décroit avec le temps, c'est pourquoi il est nécessaire de rafraichir la RAM : il ne faut pas que ton 1 se transforme en 0 ! Par contre, l'information stockée est numérique.

Bref, stockage et nature de l'information sont à mon avis deux choses à dissocier. Je peux mettre une info numérique sur une cassette VHS si je veux.

Après, il y a des formes de stockages qui correspondent mieux à une information qu'à un autre. Je vois mal une information analogique êtres stocké sur un DVD.

Pour les maths, tu peux regarder modulation d'amplitude et de fréquence pour le transport d'une info analogique justement. Je ferais plus intervenir les maths dans le transport que dans le stockage.

BenJ a écrit:Domi, je ne vois pas en quoi le stockage magnétique ou électrique est orienté numérique.

Je parlais "d'information numérique" dans mon dernier message...

Pour les maths, tu peux regarder modulation d'amplitude et de fréquence pour le transport d'une info analogique justement. Je ferais plus intervenir les maths dans le transport que dans le stockage.

Certes, mais je ne vois pas d'allusion au transport de l'information dans le plan du TPE, seulement du stockage. Comme tu le remarques implicitement, l'approche mathématique de la problèmatique du stockage n'est pas immédiate.
On peut introduire les techniques de code et de compression de l'information. Ces dernières peuvent faire l'objet de développement intéressants mais qui me semble au delà du programme du lycée.

Tu as raison, j'avais un peu oublié le plan qu'avait donné Qmath.
Sur ce point, ça me semble bien incomplet et limité à l'information numérique en effet.

Si ton titre est bien "Technologie de l’information, stockage et transport", il faut bien sûr que tu intègres le transport de l'information dans ton plan.

BenJ a écrit:
Si ton titre est bien "Technologie de l’information, stockage et transport", il faut bien sûr que tu intègres le transport de l'information dans ton plan.

A priori, il s'agit d'un sous-titre général du thème des TPE pour les années 2008 et 2009. Il est évidemment bien trop général pour faire l'objet d'un TPE. En y pensant, le stockage de l'information peut faire un thème de TPE tout à fait acceptable. Je le limiterais à une seule forme de stockage, le stockage magnétique (le magnétisme est au programme de Première), à un seul type d'information, l'information numérique, et aux technologies de codage et de compression des données sur les supports magnétiques.
Ces sujets mèlent la physique (notion de domaine magnétique, de champ et d'induction) et les mathématiques (techniques de codage et de compression).
Pour la compression, je choisirais une technique abordable en Première (on oublie les compressions fréquentielles, qui sont vraiment hors programme). La seule que je vois n'est malheureusement pas très utilisée pour le stockage mais plutôt pour le transport mais bon, il suffit de l'expliquer. Il s'agit de la compression d'Hoffman (utilisée entre autres pour la transmission des fax), dont l'algo est assez simple et surtout très documenté.

Si Qmath tient à rester sur un panorama des systèmes de stockage, il risque d'avoir du mal à introduire des mathématiques...

domi a écrit:

BenJ a écrit:
Si ton titre est bien "Technologie de l’information, stockage et transport", il faut bien sûr que tu intègres le transport de l'information dans ton plan.

A priori, il s'agit d'un sous-titre général du thème des TPE pour les années 2008 et 2009. Il est évidemment bien trop général pour faire l'objet d'un TPE. En y pensant, le stockage de l'information peut faire un thème de TPE tout à fait acceptable. Je le limiterais à une seule forme de stockage, le stockage magnétique (le magnétisme est au programme de Première), à un seul type d'information, l'information numérique, et aux technologies de codage et de compression des données sur les supports magnétiques.
Ces sujets mèlent la physique (notion de domaine magnétique, de champ et d'induction) et les mathématiques (techniques de codage et de compression).
Pour la compression, je choisirais une technique abordable en Première (on oublie les compressions fréquentielles, qui sont vraiment hors programme). La seule que je vois n'est malheureusement pas très utilisée pour le stockage mais plutôt pour le transport mais bon, il suffit de l'expliquer. Il s'agit de la compression d'Hoffman (utilisée entre autres pour la transmission des fax), dont l'algo est assez simple et surtout très documenté.

Si Qmath tient à rester sur un panorama des systèmes de stockage, il risque d'avoir du mal à introduire des mathématiques...

Merci beaucoup Domi pour ces info.
Un seul type de stockage .. pourquoi pas...
Maintenant comment peut-on organiser cela dans un plan . Quels seront les titres a developper ? Et dans quel ordre ?

La problématique du stockage d'informations est assez générale : comment stocker le plus de données dans un volume (sur une surface) minimum, tout en garantissant un temps d'accès minimum et une pérénité maximum.

Si tu choisis le stockage sur support magnétique, voici le plan que je te propose, ouvert à la discussion bien sur :
- rappel de la problèmatique du stockage de l'information,
- principes du stockage magnétique à accès direct (attention, stocker sur un disque et sur une bande, tous deux des supports magnétiques, donne des résultats très différents en matière d'accès...) - ici tu causes physique et maths (magnétisme et codages)
- les supports existants - ici tu causes technologie (avec un détour historique sur les mémoires à tore, qui fera sourire ton prof, surtout si c'est un vieux schnok comme moi!)
- comment stocker le plus possible d'information - les méthodes de compression d'information - ici tu causes maths (les algo de compression ) et techno (les processeurs de compression)

c'est un bon plan que je completerai au fur et a mesure .. merci

Les algorithmes de compression sont les meme pour un stockage optique (par exemple ) ? et sont-il accessible ?

Les algos de compression sont relativement indépendant de la forme du stockage. Ils dépendant d'avantage de la nature de l'information (numérique ou analogique).
certains algo de compresssion sont assez simples, comme la compression d'Hoffman (fais une recherche).
D'autres sont beaucoup plus complexes, comme la compression utilisée pour le format JPEG ou MP3. Recherche par exemple des doc sur la transformée en cosinus discret (DCT en anglais)....

Bonsoir,

Pour la compression, il est important de voir que certains algorithmes sont avec pertes, et d'autres sans pertes. Il est parfois indispensable de faire une compression sans pertes (compresser avec perte un document texte, tu comprendras le problème ).
Le JPEG ou MP3 sont des algo avec pertes. Pour le son sans pertes, on peut parler du flac par exemple. Pour l'image, du png.

Enfin, tu peux assez facilement abordé les compressions de types zip qui elles ne sont pas dépendantes de ce que tu veux compresser (à l'inverse du jpeg que tu ne peux appliquer qu'aux images, ou le mp3 que tu ne peux appliquer qu'aux musiques), et donc sans pertes.

Enfin, ne pas oublier de parler de la magnéto résitance géante qui a valu un prix nobel à un français, et qui as permis la miniaturisation des disques dur (et donc l'existance des lecteurs mp3 entre autres).