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07/04/2017

L'informatique participe aux changements profonds du monde dans lequel nous vivons. Mais qu'est-ce que l'informatique ? Que sont ses progrès ? Ses dangers ? Ses questionnements ? Ses impacts ? Ses enjeux ? Ses métiers et son enseignement ?

Le téléphone de Babel

plassanIl était une fois la thèse… de Guillaume Plassan, doctorant en CIFRE au laboratoire TIMA et dans l’entreprise Synopsys à Grenoble, et finaliste du concours « Ma Thèse en 180 Secondes ». Guillaume nous explique pourquoi votre téléphone a besoin d’un service de traduction plus complexe que celui de l’Union Européenne, et ce que l’on peut faire pour l’aider ! Charlotte Truchet.


Le téléphone de Babel

plassanIl était une fois la thèse… de Guillaume Plassan, doctorant en CIFRE au laboratoire TIMA et dans l’entreprise Synopsys à Grenoble, et finaliste du concours « Ma Thèse en 180 Secondes ». Guillaume nous explique pourquoi votre téléphone a besoin d’un service de traduction plus complexe que celui de l’Union Européenne, et ce que l’on peut faire pour l’aider ! Charlotte Truchet.

Votre smartphone redémarre tout seul ? Sa batterie chauffe sans raison ? Peut être que ses composants ont du mal à se comprendre.

Pour diagnostiquer le problème, il faut aller voir de près comment interagissent les composants. Très, très près… Imaginez-vous devenir de plus en plus petit, jusqu’à atteindre la taille d’un diamètre de cheveu qui a été coupé en 10 000. Du haut de vos 20 nanomètres, les atomes sont alors aussi grands que vos doigts ! Passez au travers de la coque de votre téléphone, et vous vous retrouvez au milieu des composants électroniques, ce qui vous donne l’impression d’être entouré de gratte-ciels. Traversez la rue, enjambez les câbles d’alimentation, tournez à droite après l’antenne 4G, et vous vous retrouvez face à la tête pensante du téléphone : le processeur.

Par curiosité, vous entrez dans le bâtiment-processeur, et y trouvez deux personnes en train de parler. En tendant l’oreille, vous comprenez que le responsable de la sécurité veut faire passer un mémo à la chef des communications réseau. Sauf que ces deux personnes viennent de services qui ne parlent pas la même langue. En prime, ils ne parlent pas à la même vitesse ! Vous remarquez alors la présence d’un traducteur entre les deux, qui fait ce qu’on appelle une synchronisation.

En continuant à vous balader dans le bâtiment, vous rencontrez des millions de personnes, et vous vous rendez compte que chaque service parle une langue différente, avec son propre jargon. Les discussions sont ainsi optimisées en interne (par l’utilisation d’acronymes et d’un vocabulaire spécifique), mais très difficiles dans les échanges avec les autres services. Pour que le processeur continue à fonctionner, il doit donc contenir des milliers de traducteurs.

Si les architectes du processeur ont oublié un traducteur, toute discussion inter-services peut se retrouver mal comprise. Dans ce cas, un simple mémo du responsable sécurité disant “rien à signaler” peut se retrouver transformé en “rien n’a de signal”. Le message se propageant jusqu’au service chargé de la batterie, celui-ci risque alors d’envoyer de plus en plus d’alimentation aux antennes. La batterie chauffe, la climatisation n’arrive plus à compenser, et les plombs sautent…

 

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Par Toniperis (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Pour éviter cela, lors de la conception du processeur, il faut s’assurer qu’un synchroniseur ait bien été placé entre chaque service. Mais chacun de ces “traducteurs” ayant sa propre personnalité, il faut aussi vérifier qu’il puisse travailler correctement avec ses collègues, et qu’il soit parfaitement bilingue. Ma thèse consiste à développer des méthodes permettant de détecter une erreur avant même la fabrication du processeur, en travaillant à partir des plans d’architecte. Pour cela, on créé des modèles mathématiques, des plans et du fonctionnement des synchroniseurs, puis on cherche à prouver que dans chaque service, il n’existe aucune phrase qui pourrait être mal traduite.

Cette preuve mathématique est très complexe, même pour un ordinateur. Souvent, on n’obtient même pas son résultat après plusieurs jours de calculs. Quelle solution ? Simplifier le problème. Mes travaux de recherche ont ainsi mis en avant deux optimisations. Tout d’abord, je cherche à ne prendre en compte que des phrases tirées d’un contexte réaliste. Par exemple, lorsque le téléphone est en mode avion, pas besoin de prouver la bonne compréhension des messages du service des communications.

Dans une seconde optimisation, je construis des certificats, comme le bac d’anglais ou le TOEIC, qui garantissent une traduction suffisante (mais non nécessairement parfaite) des synchroniseurs. En appliquant toutes ces méthodes, je parviens enfin à prouver que des traductions correctes sont garanties, et qu’un téléphone vraiment fonctionnel sera, un jour, fabriqué.

Guillaume Plassan @gplassan

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