La magie des codes correcteurs d'erreur

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J'ai découvert cette activité sur le site (très riche, que je recommande vivement) de Computer Science Unplugged. Vous pourrez y trouver le déroulé de l'activité, le lien avec l'informatique ainsi que des situations de la vie de tous les jours dans lesquelles ces codes sont utilisés. Pour une version française, voir dans la section liens.

Notions abordées :

Comme le titre l'indique, cette activité, au travers d'un tour de magie, illustre les codes correcteurs d'erreurs, un concept qui permet à un ordinateur recevant une information de détecter si elle a été corrompue, et parfois même de la corriger le cas échéant.

Public :

Pour faire cette activité il faut savoir ce qu'est un nombre pair, ce qui de mon expérience est le cas en fin de CP, même si on appelle plutôt ces nombres des "doubles".

Cette activité se prête très bien à des publics variés et volatils en fête de la science. Elle a été également testée en primaire, depuis la fin de CP. Elle peut s'adapter à tous les publics à partir de 7 ans.

Matériel :

Matériel pour le tour de magie

Principe :

Comme c'est un tour de magie, ce n'est pas top de commencer à expliquer le principe. Je vais donc tenter d'expliquer sans trop divulguer de choses, et je vous invite, une fois cette section lue, à aller regarder la vidéo en lien pour découvrir le "truc". Les points précédés d'une étoile sont à faire uniquement dans la version à deux animateurs : un assistant et un magicien.

Après l'avoir fait de nombreuses fois avec des collègues, et comme ma fille aînée (alors âgée de 8 ans) connaissait l'activité, je l'ai emmenée à la fête de la science. J'ai joué le rôle de l'assistante et elle la magicienne, ce qui a un effet encore plus saisissant. Les adultes n'en reviennent pas de se faire bluffer par une enfant.

Et c'est intéressant : cela permet d'expliquer que non le public n'est pas nul, c'est juste que de trouver une solution à un problème est autrement plus difficile que d'appliquer une solution que l'on nous donne toute faite. Et en informatique la tâche difficile de trouver une solution c'est celle de l'humain qui écrit le programme, et celle bien plus facile de suivre le programme est le rôle de l'ordinateur. Il est très rapide, très précis, mais il ne fait rien de particulièrement intelligent. Il obéit.

Il est important de laisser s'exprimer le public sur les trucs, même les plus farfelus, auxquels il pense. J'ai eu le droit au fait que la carte était surélevée, qu'on regardait dans une vitre, que l'assistante faisait des signes à la magicienne, qu'on avait mémorisé toutes les cartes (mêmes celles que l'assistant ajoute sans que le magicien ne puisse les mémoriser), et même que le magicien avait une puce dans sa main et qu'il "captait" le trésor en mettant sa main au-dessus. Je trouve cela important de démonter ces hypothèses : se mettre dos à la vitre, retourner la carte sans y mettre un trésor, ou laisser l'assistant retourner une dizaine de cartes pendant que le magicien a le dos tourné.

Je peux encore, sans révéler le secret, vous dire le lien avec l'informatique. Le magicien va en fait appliquer un algorithme assez simple (si un enfant de 8 ans peut le faire), précisément le même qu'un ordinateur utiliserait pour détecter des erreurs dans un message. Car on a deux couleurs, mais qu'on les appelle vert et blanc ou 0 et 1 au fond pas de différence : deux valeurs différentes, c'est du binaire.

Du coup le choix des cartes par le public, c'est comme s'il codait en binaire un message (texte, image,...) qu'il souhaite envoyer. Seulement ce message, en passant par des routeurs sur le réseau ou en étant envoyé par Bluetooth risque d'être dégradé (un composant d'une des machines relais défaillant, des perturbations par un micro-ondes ou un autre téléphone à côté). Et un message dégradé c'est comme si on retournait une ou plusieurs cartes. Et le tour de magie montre que si on en retourne une, l'ordinateur qui reçoit le message va être capable de détecter l'erreur et de la corriger. On parle de code détecteur/correcteur d'erreurs.

Si vous arrivez jusqu'ici dans votre lecture et que vous ne connaissez pas le "truc", c'est le moment d'aller regarder une vidéo de présentation de l'activité.

Pourquoi le faire à deux ? Le fait que la personne qui trouve le trésor ne soit ni celle qui a regardé le public mettre des cartes ni celle qui en a rajouté 11 de plus rajoute à l'effet magique. C'est plus impressionnant. Et puis, comme l'assitant surveille le public quand il cache le trésor, ça évite les cas où le public cache un trésor et oublie de retourner la carte dessus.

Pourquoi j'utilise un trésor ? Oui après tout le truc important c'est de retourner une carte, pourquoi cacher en plus un trésor dessous ? J'ai plusieurs réponses à cela.

Extensions :

Liens :

Photos :

Le matériel du tour, une photo en situation à la fête de la science à l'Université de Lorraine et le matériel pour l'extension sur la mémoire de l'ordinateur.

Matériel pour le tour de magieréalisation du
    tourapplication
    à la récupération d'info dans la mémoire