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REPÈRES - De l'algèbre de Boole au télégraphe de Baudot
 

On ne peut parler de l'algèbre de Boole sans penser au code binaire.
L'algèbre imaginé par Boole, appelée encore algèbre binaire ou logique, a eu bien d'autres précurseurs…

En premier, dans l'Antiquité Les mathématiciens grecs, ont consacré beaucoup de temps aux études de logique et de géométrie.

Puis, au Moyen Age, les clercs et l'Eglise ont fait des recherches sur la logique, pour démontrer la véracité des doctrines théologiques ou des grands principes fondamentaux, comme l'existence de Dieu..

L e nom des hommes qui sont à l'origine des recherches et grandes découvertes dans ce domaine, ont souvent été oubliés et c'est pourquoi, nous mentionnerons quatre d'entre eux.

 

Francis Bacon (1561-1626)
 

Homme politique- philosophe et essayiste anglais imagina un code pour envoyer des messages diplomatiques secrets. Il ne fait que pressentir la logique moderne sans la découvrir réellement.

Il commença par transformer l'alphabet en une suite de cinq lettres qui ne comprenait que des a et des b.

Exemple : la lettre A était représentée par aaaaa, la lettre B était représentée par aaaab etc …
cf. tableau ci-dessous

A
aaaaa

B
aaaab
C
aaaba
D
aaabb
E
aabaa
F
aabab
G
aabba
H
aabbb
I
abaaa
K
abaab
L
ababa
M
ababb
N
abbaa
O
abbab
P
abbba
Q
abbbb
R
baaaa
S
baaab
T
baaba
U
baabb
W
babaa
X
babab
Y
babba
Z
babbb
On notera qu'à l'époque dans l'alphabet anglais, il n'existait ni le "j" ni le" v"

 

Puis il eut une 2ème idée, pour transcrire les caractères, il utilisait 2 types de caractères, une écriture grasse et une écriture fine :

G correspondait à un a et G correspondait à un b , ce qui se traduisait par : Aaaa ou BBbb etc …

Bacon a aussi utilisé d'autres codages que le codage binaire. Certains chiffrages utilisent des mots-clé placés dans un texte pour indiquer des passages à extraire ou à rapprocher, le tout constituant un message secret.
C'est ce principe de codage que l'on retrouvait dans la méthode d'adressage indirect indexé dans certains grands ordinateurs.

 

Joseph-- Maria Jacquard (1752-1834)
 

Mécanicien français connu pour l'invention qui porte son nom : le métier à tisser.

Il reprit les idées de 2 de ses prédécesseurs :

  • Falcon qui avait imaginé un métier qui utilisait une carte pour chaque mouvement et
  • Vaucanson qui avait imaginé un métier avec un cylindre rotatif, pour faire fonctionner un métier qui portait des cartes perforées par un dispositif prismatique.
    Cette technique lui permettait lui permettait de faire arriver à l'endroit voulu un plus grand nombre de cartes.

Le métier de Jacquard était donc commandé par un système de codage binaire de l'information Il permettait de réaliser des motifs très différents et ce, avec une seule machine.

Le métier de Jacquard eut une influence sur les métiers de l'informatique. Charles Babbage qui inventa au XIXème siècle le premier calculateur numérique utilisa les cartes perforées des métiers à tisser de Jacquard.

 
Georges Boole (1815-1864)
 

Mathématicien anglais, ayant fait de nombreux travaux dans le domaine des mathématiques, s'est fait connaître par son algèbre, les fameuses fonctions "et","ou"et "ne pas".

Le nom de Boole est surtout lié à cette découverte :

"L'algèbre logique diffère de l'algèbre binaire."

Découverte qu'un autre grand mathématicien "Gottfried Von Leibniz avait failli trouver, mais Boole apporta à ses travaux la conclusion suivante :

Il traduisit en symboles algébriques des arguments logiques comme : " le mal absolu est soit un mal moral, soit une conséquence d'un mal moral".

Mais l'interprétation de Boole n'a pas suffi pour faire fonctionner les ordinateurs d'aujourd'hui qui ont besoins de milliers de locutions.

 
Emile Baudot (1845-1905)
 

Les travaux de Baudot contribuèrent également à la mise au point des langages

Ces travaux ont eu une importance capitale dans le domaine de la Télégraphie

Baudot a élaboré de nouveaux codes et conçu un nouveau système télégraphique.

Il a mis au point notamment le code cyclique permuté ou code de Gray. (cf.schémas ci-dessous).

On transcrit le système décimal en binaire .

Le système de numérotation binaire n’utilise que 2 symboles 0 et 1, d'où son nom.

 

Méthode simplifiée pour transcrire du décimal en binaire :

On divise le nombre décimal, par le diviseur 2, le reste est 0 ou 1, le quotient qui devient dividende est à son tour divisé par 2 et ainsi de suite jusqu'à ce que le quotient devienne 1.

Exemple : 15

Puis on écrit le dernier quotient et les restes les uns à la suite des autres, ce qui donne dans l'exemple ci-dessus, le nombre 15 en système binaire : 1 1 1 1

Remarque : Si on veut écrire ce nombre sous forme d'octet, il suffit de mettre quatre 0 devant ce nombre binaire ce qui donnerait le nombre: 00001111

 

Le soucis de Baudot était d'imprimer des chiffres et des lettres, transmis sous la forme de signaux électriques entre 2 points distants géographiquement.

Il réussit en employant des disques sur lesquels des plages métalliques représentent des 1

Et des plages isolantes des 0.

Ces chiffres étaient lus par des brosses conductrices.

 
Constitution du télégraphe de Baudot
 
  • Fonction transmission :

Le premier télégraphe de Baudot avait un clavier de transmission qui utilisait des séquences binaires de 5 chiffres pour chaque lettre chiffre ou symbole.

Représentation d'un clavier d'émission
Chaque carré blanc représentait un 0 et chaque carré avec un cercle noir représentait un 1 . Pour taper un F par ex, l'opérateur devait taper un 01 avec la main gauche et 110 avec la main droite
 
  • Fonction réception :
  • Dans le récepteur chaque série de 5 chiffres était enregistrée grâce à un ensemble de relais puis transcrite au moyen d'une roue codée directement reliée au disque imprimant

Représentation d'une roue de décodage
 
  • Fonction impression :

En faisant tourner la roue on finissait par trouver une position telle que la sequence située sous la tête de lecture soit identique à la séquence reçue : La tête d'impression était alors mise en action et elle imprimait le caractère transmis.

 

 

Baudot présenta son appareil à l'exposition universelle de 1878 et obtint une médaille d'or.

Le télégraphe de Baudot modifié en 1882, ( 1 piste de codage au lieu de 5) apporta une contribution essentielle à la télégraphie.

 
Les codes binaires ont proliféré depuis la 2ème guerre mondiale, date à laquelle furent construits les premiers grands ordinateurs , mais on constate qu'il ne s'agit le plus souvent que de perfectionnement de codes anciens dus au génies d'hommes comme Bacon, Jacquard Boole et Baudot.
© CNDP - thèm@doc - Goût de fil - 2001
Auteur : Suzanne Thomas - Edition : François Haubertin - Mise en ligne : Serge Tinebra