By : Raul Garcia
IT developer, Mathematician and Yogi
2/22/2022 – Ver 2 | Isabela, Puerto Rico
CHAPTER 1 – HUMAN – COMPUTER COMMUNICATIONS – AN ALIEN BEING IN PLAIN SIGHT
PURPOSE & BACKGROUND:
Please be informed first that this talk’s intention is to share with YOU some deep understating of technology so that we can all start looking at it from wider angle and reduce the misuse of it.
The author has some unique experiences that lead to this intention, understanding and now this document: In summary deep studies of Mathematics at UPR and UCSD taught him logic and the maths now applied to computing and now to Machine Learning (ML) – where a single program learns by itself from an expanding set of data. This is one of the most compute & math intensive applications so far.
He was then a Buddhist monk in TKAM Monastery under a Burmese Master Taungpulu Sayadaw, which taught him concentration and insight or ‘bhavana’ – mental development. He later spent a decade in the Silicon Valley in CA as developer where he learned to convert Human needs to working information systems and databases.
After studying maths in UCSD he worked for 13 years in California’s Silicon Valley witnessing the explosion of computing – from banks Mainframes to corporate Minicomputers to the home/office PC.
He then eventually became a family man after a return home to Puerto Rico. There he also returned to rainforest exploration and photography & video in El Yunque rainforest, were he received deep lessons from Nature that had started in the Santa Cruz, CA Gray Whale Park, it’s caves and forest. Weeks alone walking in the forest made him understand the message of harmony and life, detailed in his YT channel.
TECHNOLOGICAL ADVANCES – ARE THEY REALLY SO?
An example first: A simple GUN by itself is harmless – it is basically metal, a mineral.
Then this gun in a soldier is a killing weapon justified usually by nationalism, in a robber by greed, in a hunter it can bring food home, in a child it can lead to an accident. So wether weapons are good or bad is all due to context. Now from throwing stones to bullets to rockets the principles are the same…
There has been many technological advancements happenings in the last centuries. Mostly in the last decades that due to a lack of deep reflection, philosophical and humanistic understanding and analysis Humanity has invoked forces that can clearly be of dual use: on the one hand for our benefit, survival and comfort and on the oter hand extermination and suffering, the extinction of thousands of species (maybe ours?) on the other side of the coin.
On the other extreme of computing today – the IBM Watson:
IBM WATSON – Becomes Jeopardy winner in 2011 – click for story.
Here we dwell on the basics of Human – Computer interaction at the basic level.
I will immediately start with the use of computing and what is really happening in this great development:
- Step 1: Humans can write and talk, but before computers did not understand that. Originally ‘cable switching’ done by ‘operators’ were used in the original computers and one of the earlies business applications – the phone switch, this was an immense change. Then the early phone systems (ie: early applied computing as telecom devices) used this massively. It was predicted that in USA alone the number of ‘phone switch operators’ would have been 1/3 of the work-force, if digital/electronic automatic switching devices were not developed. I worked in one such company in the Silicon Valley CA (Granger Assoc.) and a single card could process well over 600 phone calls…
- Step 2: The programming languages were developed and a simple person after technical training and EFFORT could write elaborate computer programs, process them into ‘machine language’ (ie: compilation, linking etc.) and then have the computer ‘understand’ and process the instructions – or the specs given to the programmer to perform via the computer’s resources.
The evolution in programming languages goes with the lower cost PC computers now in most homes and eventually in ‘smart’ phones. Originally exceptionally large companies like IBM made hundreds of computer models called Mainframes – but these were so expensive that their customers were mostly banks (in my experience of computers the first big application was ‘counting the money’ for the rich…) that is to say they were accounting applications processing huge number of receivables and payables transactions, customer lists etc. Then came word processing and spreadsheets, and later databases.
In the Hunnam-Computer communications the first steps were the ‘elegant’ FORTRAN language (Formula-Translation) , the then the ‘ugly’ COBOL, the concise BASIC, then the harder C-Language with its pointers, the more abstract C++ with OOP (Object Oriented Programming), C# and JAVA with the garbage collector (gc) or sandbox both for the GUI or web – Graphical User Interfaces. Yes – even modern computers must collect garbage! It was needed to stop ugly memory bugs …
Then came the internet’s TCP/IP protocols from miliary projects and the WWW, then HTML, CSS, jQuery and JS, React etc. Then the browsers: Mosaic, Netscape, IE opened the web to us – common people that like to explore and learn …
But the unexpected non-event was when developers learned programming early in life or spent huge amount of time coding (like me) and brought these tools from small programs to libraries (like the building of a house brick by brick) of specialized code. These enhanced computer languages and enabled the creation of advanced Operating Systems (O/S) – which is a program that ‘give life’ to the bare electronic components, and then large apps like FB and Google that capitalized on the connectivity of the internet, cellphones and the lower cost of computing and a new development – hidden means of capitalizing via gathering users’ data and advertising.
Thus, we clearly have Humans and computer in a form of communication.
[Note: Now tools like Amazon’s Alexa, or Apple Sirius and IOT bring this further using many tools from electronics – like WIFI, the internet, machine learning + huge amounts of data & CPU power to bring ‘human intelligence’ in the language interpretation, then convert this to instructions for the respective systems (ie: Alexa-what is the weather tomorrow, Alexa–will you date me?, Alexa–are you intelligent? ]
Now I claim the Computing is an ALIEN INTELLIGENCE – when compared to humans – the evidence:
The ‘heart’ of the computer is a COLD, SMALL very complex chip (miniature electronic circuit with millions of transistors etc.) called the CPU – or Central Processing Unit. For graphics processing we also have the GPU – which opened the dam to a massive level of parallel computing at a low cost.
The GPU is also one or many CPU’s but specialized for graphical and parallel processing (ray tracing etc.) like in the NVDA cards. At this time they have over 10k ‘CUDA cores’ are an Nvidia GPU’s equivalent of CPU cores. They are optimized for running many calculations simultaneously and for computer games.
Now the CPU (or GPU) has a small human mind in there, it has:
- LOGIC
- ARITHMETIC
- MEMORY
- CONTROL
The first huge program was the O/S or Operating Systems – even before the usual programming languages that depended and were built upon an operating and ‘friendly’ computer and editors. Here we have UNIX developed by AT&T and UC Berkeley and like many languages like Java their success was based on simple economy and marketing: It was FREE of cost.
Then came W. by M. and developed new clever model: You pay and get a buggy/slow product like early W. and then they fix the thousands of then then released new versions and then you pay again, and again and again… The ugly side is that often fixes add or uncover more bugs…
They then bundled poor programs like W. and forced implicitly buyers of W. to get W. etc. and be enslaved to their products – thus in time eliminating many competitors with better products (WordPerfect – developed by real professors of business)
So, the O/S was the 1st step to make programming easier and getting the message to the CPU possible.
[Note: You can communicate directly to the CPU via ASSEMBLY language – a language of jumps in memory, pointers, memory addresses like 248,440, hexadecimal, registers etc. – not very easy! The main instructions are LOAD, STORE and ADD as seen in Anne’s video under the CPU above. Note too that there are 2 parts to most data: The ADDRESS and the DATA in that address. Just like your home – the address and you in there! About BINARY – it’s incorrect to say it is a foreign numeric system since we have 10 fingers! We also have 2 hands, two eyes, two legs, two sides to the brain etc. Binary uses only 0 and 1’s, then 10 is 1×2 + 0x2 or 2 so in this world 1 + 1 = 10 – as you can see – we learn something new every day!]
[Note: The new computing and electronics revolution was fostered by a fever-level of fanatism and dedication to the new frontier. These new ‘species’ were called something like ‘nerds’ or now ‘hackers’ or simply ‘software engineers’ or engineers. They ate and talked only about their specialized interests and formed groups of like-minded people which eventually became large companies like IBM, DEC, HP, Microsoft, Apple, Seagate, Samsung, Intel, TI etc. So, you had hard-core fans of UNIX, or Windows, or Apple, C, Java, C# etc. I remember in a meeting at Microsoft a new employee introduction was: ‘OH – I always dreamed about working for Microsoft… Humm]
[Note: Also, when leaving work sometimes late, walking around the windows of companies like Xilinx – I was amazed with the high tech thick-hi pressure or vacuum steel tubing and hardworking engineers – for sure the key to such explosive innovation, I am sorry to tell, was not Bill Gates or Steve Jobs – but these hard-working engineers 100% devoted to progress in the software + the hardware edges of innovation. Edison’s life was a great example of this… I would recommend reading this bio by Wozniak to understand the Silicon Valley better – the HP engineer that really made Apple: iWoz: Computer Geek to Cult Icon: How I Invented the Personal Computer, Co-Founded Apple, and Had Fun Doing It]
Later, the simple or specialized editors enabled developers or ‘software engineers’ (then simply called programmers) to write computer programs easier and the O/S had tools (compilers) to convert these ‘normal language’ tools into ‘machine language’ (assembly – which depends on the CPU brand). Only the manual from Intel’s recent CPU’s will run well over 500 pages of hi-tech engineering specs…
ON CPU’S AND THE VIRUS:
The sleeping (plugged off) CPU or GPU is a piece of well-designed very, very pure metals – like silicon, the second most common element on the planet (only the element oxygen is more common). These are a family of elements called semi-conductors. [It is funny, but people originally came to California for GOLD. Eventually a way was found or convert common silicon to CPU’s and the new gold was found: Logic, Arithmetic, Memory and control frozen (EMBEDDED) into electronics…]
Next we provide Six reasons with computers are an ALIEN IN PLAIN SIGHT:
- The 1st ALIEN feature of the CPU/GPU and its associated Memory (RAM-Random Access Memory) is the PURITY of its components. There is no such purity in nature – it is nine-9 level PURITY or 99.9999999%.
[When I worked at Seagate – the HDD pioneer, the ‘clean room’ where they were manufactured where 100x cleaner than a hospital operating room! Thus, these HDD’s were of more value than humans!]
- The 2nd ALIEN feature – is like a VIRUS is STANDBY-MODE when the CPU/GPU is off, it is like a VIRUS – a dormant potentially active being. Both are just like a pure mineral or an inert chemical or substance.
- The 3rd ALIEN feature is that both can be ‘activated’ – – POWER ON/OFF – CPU/GPUs by electricity and instructions – which starts its action to be in standby for the O/S or the programming language instructions, the virus on the other hand by entering a living cell – which starts its action of using it to replicate its DNA’s. [The covid pandemic has made this property of viruses so visible to all…]
- The 4th ALIEN feature is the LOGIC and ARITHMETIC units that have enabled historic levels of computations that advanced most fields of science, engineering, and medicine etc., and war making too – military technology. Yes, the last is aimed as blasting these human-viruses they consider an enemy…
Now consider for the fourth dimension the fact that a single supercomputer (SC) can perform in ONE day or so more calculations that ALL Humans have in ALL our history.
And a big, big plus –it can do this without errors – because we are so error-prone, easily distracted and our ‘Brains’ are just not made for this level of computation.
[Now there are few cases of people whose brains could do so – like Gauss or Euler (got a brain hemorrhage as a result in on such effort) or a simple farmer in UK that could multiply two 64-digit primes in his spare time – with no errors. Even some birds can count well… But not me or possibly you the reader, I hardly remember the full multiplication table … do not tell anyone!
The word ‘computers’ was also used in the very early times in NASA or UK for groups of women very skilled in math computations – yes – there are many tricks that enable faster computing if you know them…John Von Neumann is one such exceptional example of a highly developed intelligence…he is the pioneer of modern computer architectures.]
LOGIC too seems to be a very alien force for many Humans… we do not teach it normally; we do not consider important learning it. An exception is CHESS (GO and other such games) which is an excellent example of mental effort & focus, applied logic, strategy, and memory. A simple example is a sentence like ‘Clouds are black – it will rain’. Here the knowledge of probability is lacking and missing. Or how many play lotto or such games where the probability of winning is 0.00001 or less!
[NOTE: It’s a separate topic I want to address later: How this lack of logical development added to a basically emotional (anger, greed, confusion) wiring of Humanity leads to the endless apparent “problems” of Humanity today – is all an issue of LACK OF real COMMUNICATION and self-development of one’s mental powers and knowledge… We are filled with incorrect, dubious self-programming due in part to the imperfect nature and biases of our Human Languages and lack of understanding of our emotional wiring needed for self-protection… and let’s not forget that ‘teachers’ & cultures do pass along a vast number of biases…]
- The 5th Alien aspect of CPU/GPU’s is MEMORY. Now as the internet (WWW) has uncovered an immense potential of data-storage and sharing, and the lower prices of memory and telecom have uncovered a huge potential for storing and sharing data (and x our biases – since All languages are imperfect and have inherent biases) the memory potential of computers is at least as large as a Human sum-total of experiences – and I guess, possibly far more… Wikipedia is a crude example.Indeed, the new mediums of storage are mind-bending – like in data warehouses (DW) using TERA-Bytes. Amazon, Google and FB are all specialized Data-warehouses with huge network capacity.Four years ago, HPE had a new computer design with the world’s largest single-memory computing system in the world consisting of 160 terabytes (1 terabyte equals 1,000 gigabytes).
- The 6th ALIEN feature – CONTROL – is now becoming visible in unmanned vehicles or cars, robotics etc. It flows from programming – that feeds the CPU with a basic logic control instruction all programmers know – The ‘IF then ELSE’.
IF (logic) THEN step1
ELSE step2
So, if logic evaluates to TRUE then step1 follows, else step 2. It gives the computer precise conditions for which road to follow depending on the provided logic. This is control – widely use in programming and robotics. In the example below we use another type of if, where both IF and ELSE have conditions.
Decision making is a very human-like action, here languages model it.
This simple decision-making construct has enormous implications:
A (made up) Robotics example:
IF (EVENT: visual sensor: Human approaching rising RIGHT hand) THEN
Call Raise robot-arm( “RIGHT_arm” )
Execute handshake-routine ( “RIGHT_arm”)
ELSE IF (EVENT: visual sensor: Human approaching rising LEFT hand)
Call Raise robot-arm( “LEFT_arm” )
Execute handshake-routine ( “LEFT_arm” )
ENDIF
[Tech note: the calls and execute commands above are the same for the right and left hand – this is called ‘parameter passing’ or just filling in some essential info – the type of handshake to do – right/left hand. Thus, it implies that basically similar logic (or code) can be used for both cases, and the code will take the right/left arm info and adjust accordingly. An EVENT in code is usually that somehow the program gets info about an external event – like pressing a button or a mouse movement or scrolling pages in Facebook. This is the secret of interactive systems…]
In summary we have laid a case of how when we use computing devices of any kind, an ALIEN form is interfacing with a HUMAN – in geek talk…
ONE OF THE NEXT WAVES – ROBOTICS/DRONES:
On ROBOTICS – this is one the most advanced applications coming our way (like a vacuum robot) or a Tesla that we as Humans have not really planned for – what it will do for work and employment?
BUT WHAT IS THE CPU LACKING?
Some may say that then the CPU is just like us, but note a huge difference, the total lack of the ‘I sense’.
—
End of Part I
(I am lucky – one of my cats just jumped over the keyboard and was going to send you some Garbled message… but now is not time for a Human-Cat communication… he does sleep here…)
REFERENCES:
THE SILICON VALLEY:
The Silicon Valley – with a pleasant year-around weather – near Stanford and UC system universities, part of the Bay Area – may be the world most concentrated region of engineers and computer workers from all over the world.
The companies that claim the 1st pioneers’ position in this exploration are Fairchild, Hewlett-Packard and Intel in my humble opinion. They also all had 1st rate marketing departments! Many did great inventions – but could not sell.
Later Seagate pioneered the hard drive (HDD), Xerox the laser printer and mouse – grabbed by Apple and Microsoft soon after. With these the needed input (mouse) / output (laser printer, advanced monitors, and video cards – the GPU) plus the networks & the internet – then the computer became complete.
[Anecdote: as a new employee in Granger Assoc – telecom – in the SC I was invited to lunch in a restaurant with the other programmers, the boss and a lady that was the ‘investment manager’.
Her talk was all ‘TI’, ‘TI’, ‘TI’… baffled I asked (looking like a fool) WHAT IS ‘TI’? They laughed and told me ‘Texas Instruments’ (calculators, electronics etc.). Then I understood that in the Silicon Valley companies where the inhabitants of the valley, the ‘people’!
The tech talk is always in acronyms: CPU, RAM, PC, HP, HDD etc.
I always followed Confucius teaching: The wise ask when they do not know. It served me well always – specially in school.]
THE SILICON VALLEY – CALIFORNIA:
See the amazing cluster of companies with branches in there:
https://siliconmaps.com/silicon-valley-map/
https://historycooperative.org/history-of-silicon-valley/
SUPERCOMPUTERS:
https://www.jumpstartmag.com/top-10-most-powerful-supercomputers/
EARLY IBM MODELS:
https://www.ibm.com/ibm/history/exhibits/mainframe/mainframe_FT2.html
https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Z
https://en.wikipedia.org/wiki/Data_warehouse
https://aws.amazon.com/data-warehouse/
EARLY APPLICATIONS & DEVICES:
Telephone switchboard – Wikipedia
https://theconversation.com/what-was-the-first-computer-122164
https://en.wikipedia.org/wiki/Difference_engine
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_computing_hardware_(1960s%E2%80%93present)
https://en.wikipedia.org/wiki/Burroughs_Corporation
Electromechanical Telephone-Switching – Engineering and Technology History Wiki (ethw.org)
https://history-computer.com/computer-mouse-complete-history-of-the-computer-mouse/
CPU’S & MEMORY:
Intel i-9 CPU:
https://www.amd.com/en
https://en.wikipedia.org/wiki/CUDA
https://www.nvidia.com/en-us/geforce/graphics-cards/30-series/rtx-3090/
Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals
How is Memory Made? | Crucial.com
Silicon Semiconductor Manufacturing (iloencyclopaedia.org)
https://www.intel.com/content/www/us/en/corporate/usa-chipmaking/home.html
https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark.html#@Processors
O/S:
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_Unix
A History of Microsoft Windows – Timeline (thewindowsclub.com)
SILICON:
The California Gold Rush – California National Historic Trail (U.S. National Park Service) (nps.gov)
MENTAL DEVELOPMENT:
https://www.learnreligions.com/introduction-to-buddhist-meditation-449925
Download [PDF] The Maha Satipatthana Sutta (ebookswhiz.com)
Maha Satipatthana Sutta (buddhanet.net)
MATH:
Leonhard Euler – Wikipedia, la enciclopedia libre
John von Neumann – Computing History
BOOKS:
iWoz: Computer Geek to Cult Icon: How I Invented the Personal Computer, Co-Founded Apple, and Had Fun Doing It
Amazon: https://www.amazon.com/iWoz-Computer-Invented-Personal-Co-Founded/dp/0393330435
Before slim laptops that fit into briefcases, computers looked like strange, alien vending machines. But in « the most staggering burst of technical invention by a single person in high-tech history » (BusinessWeek) Steve Wozniak invented the first true personal computer. Wozniak teamed up with Steve Jobs, and Apple Computer was born, igniting the computer revolution and transforming the world. In iWoz the mischievous genius with the low profile treats readers to a rollicking, no-holds-barred account of his life―for once, in the voice of the wizard himself.
AUTHORS RESUME – WITH MOST OF THE SILIICON VALLEY EXPERIENCE OUT:
For Ladies Like Tech
Par : Raul Garcia
Développeur informatique, mathématicien et yogi
2/22/2022 – Ver 2 | Isabela, Puerto Rico
CHAPITRE 1 – COMMUNICATIONS HOMME-ORDINATEUR – UN EXTRATERRESTRE À LA VUE DE TOUS
BUT ET CONTEXTE :
Sachez tout d’abord que l’intention de cet exposé est de partager avec VOUS une compréhension profonde de la technologie afin que nous puissions tous commencer à la regarder sous un angle plus large et restreindre son utilisation abusive.
L’auteur a vécu des expériences uniques qui ont conduit à cette intention, cette compréhension, puis à ce document : pour résumer, des études approfondies de mathématiques à l’UPR et à l’UCSD lui ont appris la logique et les mathématiques qui sont maintenant appliquées à l’informatique et au Machine Learning (ML) – où un programme unique apprend par lui-même à partir d’un ensemble croissant de données.
Il s’agit de l’une des applications les plus gourmandes en ressources informatiques et mathématiques à ce jour.
Il a ensuite été moine bouddhiste au monastère TKAM sous la direction d’un maître birman, Taungpulu Sayadaw, qui lui a enseigné la concentration et la perspicacité ou « bhavana » – dit encore développement mental.
S’en sont suivies 10 années dans la Silicon Valley en Californie en tant que développeur, où il a appris à convertir les besoins humains en systèmes d’information et en bases de données fonctionnels.
Après des études de mathématiques à l’UCSD, il a travaillé pendant 13 ans dans la Silicon Valley californienne où il a assisté à l’explosion de l’informatique – des Mainframes des banques aux mini-ordinateurs d’entreprise, en passant par les PC domestiques et de bureau.
Il est finalement devenu père de famille après un retour au pays, à Porto Rico: là, il est retourné à l’exploration de la forêt tropicale, la photographie et à la vidéo au cœur de la forêt tropicale d’El Yunque, où il a reçu de profondes leçons de la nature commencées dans le parc des baleines grises de Santa Cruz, en Californie, dans ses grottes et sa forêt.
Des semaines de marche en solitaire dans la forêt lui ont fait comprendre le message d’harmonie et de vie, détaillé dans sa chaîne YT.
LES AVANCÉES TECHNOLOGIQUES – LE SONT-ELLES REELLEMENT ?
Un 1er exemple : Un simple pistolet en soi est inoffensif – il s’agit essentiellement de métal, un minéral.
Ce même pistolet est une arme à feu pour un soldat – généralement justifiée par le nationalisme – pour un voleur par la cupidité, au chasseur il permet de ramener de la nourriture à la maison, auprès d’un enfant il peut provoquer un accident.
Ainsi, la nature bonne ou mauvaise des armes est liée au contexte général.
Partant de là, du lancer de pierres aux balles de pistolet en passant par les roquettes, le principe reste le même…
De nombreux événements technologiques avancés au cours des derniers siècles et principalement les dernières décennies, ont en raison d’un manque de réflexion profonde, de compréhension, d’analyse philosophique et humaniste, amené l’humanité à invoquer des forces qui peuvent clairement être à double usage : utilisées pour notre bénéfice, notre survie et notre confort, ou pour l’extermination, la souffrance, et l’extinction de milliers d’espèces (peut-être la nôtre ?).
Figure 1 – EDSAC a exécuté ses premiers programmes – en utilisant l’architecture de Von Neuman – une liste de nombres premiers et de nombres carrés – un des premiers ordinateurs britanniques – 1949 – Cliquez pour voir la vidéo sur Von Neuman.
A l’autre extrême de l’informatique aujourd’hui – l’IBM Watson :
IBM WATSON – Devient le gagnant de Jeopardy en 2011 – cliquez pour l’histoire.
Figure 2 Supercalculateur IBM Watson – spécialisé dans l’IA – Intelligence artificielle + immenses ensembles de données de référence – comprend le langage de votre entreprise. Le traitement du langage naturel permet à Watson d’analyser des données complexes et non structurées, du code informatique et même du jargon propre à l’industrie. Il compte plus de 100 millions d’utilisateurs.
Nous nous attarderons ici sur les bases de l’interaction homme-machine au niveau élémentaire.
Démarrons par l’utilisation de l’informatique, et ce qui se déroule réellement au sein de ce grand développement :
- Étape 1 : Les humains peuvent écrire et parler, mais avant les ordinateurs ne comprenaient pas cela. À l’origine, les premiers ordinateurs, et l’une des premières applications commerciales – le commutateur téléphonique – utilisaient la « commutation par câble ». Elle était effectuée par des « opérateurs », ce qui représentait un changement considérable. Par la suite, les premiers systèmes téléphoniques (c’est-à-dire les premières applications de l’informatique en tant que dispositifs de télécommunications) l’ont utilisé massivement. On a prédit que, rien qu’aux États-Unis, le nombre d' »opérateurs téléphoniques » aurait représenté un tiers de la main-d’œuvre si des dispositifs de commutation automatique numériques/électroniques n’avaient pas été mis au point.
J’ai eu l’occasion de travailler dans une de ces entreprises au sein de la Silicon Valley CA (Granger Assoc.) et une seule carte avait la capacité de traiter bien plus de 600 appels téléphoniques…
- Étape 2 : Les langages de programmation ont ensuite été développés et une personne lamda, après une formation technique et quelques EFFORTS, pouvait à présent écrire des programmes informatiques élaborés, les traiter en « langage machine » (c’est-à-dire via compilation, liaison, etc.), puis faire en sorte que l’ordinateur « comprenne » et traite les instructions ou les spécifications données au programmeur pour qu’il les exécute via les ressources de l’ordinateur.
L’évolution des langages de programmation va de pair avec celle des ordinateurs PC moins coûteux qui équipent aujourd’hui la plupart des foyers et, à terme, les « smart » phones.
À l’origine, des entreprises exceptionnellement grandes comme IBM ont fabriqué des centaines de modèles d’ordinateurs appelés Mainframes, mais ils étaient si couteux que leurs clients étaient principalement des banques.
D’après mon expérience, la première grande application des ordinateurs a été de « compter l’argent » pour les riches… : ce sont des applications comptables traitant un nombre élevé de transactions de créances et de dettes, des listes de clients, etc. Nous avons ensuite vu l’apparition du traitement de texte et des feuilles de calcul, et plus tard encore des bases de données.
Dans le domaine de la communication informatique Hunnam, les premières étapes ont été l' »élégant » langage FORTRAN (Formula-Translation), ont suivi le « laid » COBOL, le concis BASIC, puis le langage C plus compliqué avec ses pointeurs, le plus abstrait C++ avec OOP (Object Oriented Programming), le C# et le JAVA avec le garbage collector (gc) ou sandbox, tous deux pour les GUI ou web – Graphical User Interfaces.
Car oui! Même les ordinateurs modernes doivent collecter les déchets ! C’était nécessaire pour éviter les vilains bogues de mémoire …
Issus de projets militaires sont ensuite apparus les protocoles TCP/IP de l’internet, et le WWW, le HTML, CSS, jQuery et JS, React.
Et sont apparus les navigateurs : Mosaic, Netscape, IE qui nous ont ouvert le web, à nous tous qui aimontt explorer et apprendre…
Mais le non-événement inattendu s’est produit lorsque les développeurs ont appris la programmation tôt dans leur vie ou passé une énorme quantité de temps à coder (comme moi) et ont fait passer ces outils de petits programmes à des bibliothèques : comme la construction d’une maison brique par brique, de code spécialisé. Ces outils ont amélioré les langages informatiques et ont permis la création de systèmes d’exploitation (O/S) avancés – des programmes qui « donnent vie » aux composants électroniques nus, puis à de grandes applications comme FB et Google qui ont tiré parti de la connectivité d’Internet, des téléphones portables et de la baisse du coût de l’informatique, ainsi que d’un nouveau développement – des moyens cachés de capitalisation via la collecte des données des utilisateurs et la publicité.
Ainsi, nous avons clairement des humains et des ordinateurs dans une forme de communication.
[Note : à noter que des outils comme Alexa d’Amazon ou Sirius d’Apple et l’IOT vont plus loin en utilisant de nombreux outils de l’électronique – comme le WIFI, l’internet, l’apprentissage automatique et d’énormes quantités de données et de puissance CPU pour apporter « l’intelligence humaine » à l’interprétation du langage, puis le convertir en instructions pour ces systèmes respectifs (par exemple : Alex-Quel temps fera-t-il demain, Alexa-Voulez-vous sortir avec moi ? ]
Maintenant, je prétends que l’informatique est une INTELLIGENCE ALIENNE – par rapport aux humains – la preuve :
Le ‘cœur’ de l’ordinateur est une puce froide, petite et très complexe (circuit électronique miniature avec des millions de transistors etc.) appelée CPU – ou Central Processing Unit. Pour le traitement graphique, nous avons également le GPU, qui a ouvert la voie à un niveau massif de calcul parallèle à faible coût.
Le GPU est également constitué d’un ou de plusieurs CPU, mais il est spécialisé dans le traitement graphique et parallèle (ray tracing, etc.), comme c’est le cas des cartes NVDA, qui comptent actuellement plus de 10 000 « cœurs CUDA », l’équivalent des cœurs de CPU pour les GPU Nvidia. Ils sont optimisés pour exécuter de nombreux calculs simultanément et pour les jeux vidéo.
Le processeur (ou le GPU) contient un petit esprit humain :
- LOGIQUE
- ARITHMETIQUE
- MÉMOIRE
- CONTRÔLE
Figure 3- La conception et l’agencement originaux du CPU, cliquez sur l’image pour voir une superbe vidéo de Carrie Anne sur le CPU. Notez sa déclaration : « Les programmes peuvent aussi être stockés dans la mémoire » – c’est la découverte que John Von Newman a faite, bien des années avant l’apparition des ordinateurs dans les années 1950. Anne est une vraie « intello » et une EXCELLENTE enseignante, mais la plupart d’entre nous devront peut-être faire un cycle de quelques éléments pour comprendre cette vidéo, comme nous en avons déjà fait plusieurs auparavant.
Figure 40 – Le dernier CPU d’Intel – CPU CORE i 9 – 10 cœurs et 20 threads – optimisé pour les jeux – Performances mathématiques : 83 gigaflops (double précision). À titre de comparaison, en 1976, le superordinateur Cray-1 n’affichait que 160 mégaflops. Flops = opérations en virgule flottante. Commentaire : les opérations de base des superordinateurs sont désormais disponibles à faible coût pour les jeux, les applications médicales, la finance, etc.
Le premier grand programme a été l’O/S ou système d’exploitation – avant même les langages de programmation habituels qui dépendaient et étaient construits sur un ordinateur et des éditeurs opérationnels et « conviviaux ». Nous avons ici UNIX développé par AT&T et UC Berkeley; comme beaucoup de langages à l’image du Java, leur succès était basé sur une économie simple et un plan marketing : Il était GRATUIT.
Puis l’arrivée de W. de M. et a développé un nouveau modèle astucieux : Vous payez et obtenez un produit bogué/lent comme les premiers W., puis ils corrigent les milliers de bogues et sortent de nouvelles versions et vous payez encore, et encore et encore… Le côté négatif étant que souvent les corrections ajoutent ou découvrent plus de bogues…
Ils ont ensuite fourni des programmes médiocres comme W. et ont forcé implicitement les acheteurs de W. à obtenir W., et à être asservis à leurs produits – éliminant ainsi à terme de nombreux concurrents avec de meilleurs produits (ex. WordPerfect – développé par de vrais professeurs de commerce).
Ainsi, le système d’exploitation a été la première étape pour faciliter la programmation et rendre possible la transmission du message à l’unité centrale.
[Note : Vous pouvez communiquer directement avec l’unité centrale via le langage d’ASSEMBLAGE – un langage de sauts dans la mémoire, de pointeurs, d’adresses de mémoire comme 248 440, hexadécimales, de registres, etc. – pas très facile !
Les instructions principales sont LOAD, STORE et ADD comme on peut le voir dans la vidéo d’Anne sous le CPU ci-dessus. Notez aussi qu’il y a deux parties dans la plupart des données : L’ADRESSE et les DONNÉES au sein cette adresse. Tout comme pour votre maison – l’adresse est en façade et vous à l’intérieur!
À propos de BINARY – il est incorrect de dire qu’il s’agit d’un système numérique étranger puisque nous avons 10 doigts ! Nous avons également deux mains, deux yeux, deux jambes, deux côtés du cerveau… Le binaire n’utilise que des 0 et des 1, alors 10 est 1×2 + 0x2 ou 2, donc dans ce monde 1 + 1 = 10 – vous voyez – nous apprenons quelque chose de nouveau chaque jour!].
[Note : La révolution de l’informatique et de l’électronique a été encouragée par un niveau élevé de fanatisme et de dévouement à la nouvelle frontière! Cette nouvelle « espèce » était appelés « nerds », »hackers », ou plus simplement « ingénieurs/ »ingénieurs logiciels ».
Cette « espèce » ne mangeait et ne parlait que de ses centres d’intérêts très spécifiques, formait un groupe de personnes partageant les mêmes idées qui sont finalement devenues de grandes entreprises comme IBM, DEC, HP, Microsoft, Apple, Seagate, Samsung, Intel, TI!
Vous aviez donc des fans inconditionnels d’UNIX, de Windows, d’Apple, de C, de Java, de C#! Je me souviens au cours d’une réunion chez Microsoft, qu’un nouvel employé s’est présenté en disant : « OH – j’ai toujours rêvé de travailler pour Microsoft… Humm ».]
[Note : De même, en quittant parfois tardivement le travail et en passant devant les vitrines d’entreprises telles que Xilinx, j’étais stupéfait par les tubes d’acier haute technologie sous pression ou vide, et par les ingénieurs qui travaillaient si dur… je suis désolé de vous dire que la clé d’une innovation aussi explosive n’était pas le fait de Bill Gates ou Steve Jobs, mais de ces ingénieurs et leur travail d’arrache-pied, dédiés à 100 % au progrès dans les domaines logiciel et matériel de l’innovation.
La vie d’Edison en est un excellent exemple… Je vous recommande également de lire cette biographie de Wozniak pour mieux comprendre la Silicon Valley – l’ingénieur HP qui a réellement créé Apple : « iWoz : Computer Geek to Cult Icon : How I Invented the Personal Computer, Co-Founded Apple, and Had Fun Doing It ».
Des éditeurs simples ou spécialisés ont ensuite permis aux développeurs (également appelés « ingénieurs logiciels » ou programmeurs) d’écrire des programmes informatiques plus facilement. Le système d’exploitation disposait d’outils (compilateurs) pour convertir ces outils en « langage normal », en « langage machine » (assemblage – qui dépend de la marque du processeur). Le manuel des récents CPU d’Intel compte plus de 500 pages de spécifications techniques de haute technologie…
Figure 5 – Disposition du CPU Ryzen par AMD – UN COMPÉTITEUR MAJEUR D’INTEL
SUR LES CPU ET LE VIRUS :
Le CPU ou GPU endormi (débranché) est un morceau de métal extrêmement pur et bien conçu – tout comme le silicium, le deuxième élément le plus commun sur la planète (seul l’élément oxygène est plus commun). Il s’agit d’une famille d’éléments appelés semi-conducteurs.
[De façon intéressante, les gens sont à l’origine venus en Californie pour l’OR. On a fini par trouver un moyen de convertir le silicium commun en processeurs et le nouvel or a été trouvé dans : La logique, l’arithmétique, la mémoire et le contrôle gelés (EMBARQUÉS) dans l’électronique…].
Nous fournissons ensuite six raisons pour lesquelles les ordinateurs sont un ALIEN EN VUE DE L’ENSEMBLE :
- La 1ère caractéristique ALIEN du CPU/GPU et de sa mémoire associée (RAM-Random Access Memory) est la PURETÉ de ses composants. Une telle pureté n’existe pas dans la nature – c’est une pureté de niveau 9-9 ou 99,9999999 %. [Lorsque je travaillais chez Seagate (le pionnier des disques durs) la « salle blanche » où ils étaient fabriqués était 100 fois plus propre qu’une salle d’opération d’hôpital ! Ainsi, ces disques durs avaient plus de valeur que les humains!]
- La 2ème caractéristique ALIEN – est comme un VIRUS – le MODE STANDBY lorsque le CPU/GPU est éteint, il est comme un VIRUS – un être dormant potentiellement actif. Les deux sont comme un minéral pur, un produit chimique, ou une substance inerte.
- La 3ème caractéristique extraterrestre est que les deux peuvent être « activés » – MARCHE/ARRÊT – CPU/GPU par l’électricité et les instructions – ce qui déclenche son action pour être en veille pour l’O/S ou les instructions du langage de programmation, le virus d’autre part en entrant dans une cellule vivante – ce qui déclenche son action et permet de l’utiliser pour répliquer son ADN. (La pandémie de covidés a rendu cette propriété des virus bien visible pour tous…)
- La 4ème caractéristique de l’ALIEN est la LOGIQUE et les unités ARITHMETIQUES qui ont permis des niveaux historiques de calculs et ont fait progresser la plupart des domaines de la science, l’ingénierie, la médecine… et de la guerre! (Oui, la technologie militaire est destinée à détruire ces virus humains qu’ils considèrent comme des ennemis… )
Maintenant, considérez pour la quatrième dimension le fait qu’un seul superordinateur (SC) peut effectuer en UNE journée environ plus de calculs que TOUS les humains dans TOUTE notre histoire.
Et un grand, grand plus – sans aucune erreur – car nous sommes naturellement enclins à l’erreur, facilement distraits, et nos « cerveaux » ne sont tout simplement pas faits pour ce niveau de calcul!
[Quelques rares cas de personnes sont connus dont le cerveau était en capacité de le faire comme Gauss, Euler (qui a eu une hémorragie cérébrale à la suite de cet effort) ou encore un fermier au Royaume-Uni qui pouvait multiplier deux nombres premiers de 64 chiffres sans erreur durant son temps libre… Même certains oiseaux savent compter… Mais pas moi, ni peut-être vous cher lecteur, je dois avouer que me souviens à peine de la table de multiplication au complet… ne le dites à personne !
Le mot « ordinateurs » a également été utilisé très tôt à la NASA ou au Royaume-Uni pour désigner des groupes de femmes extrêmement douées pour les calculs mathématiques. Et oui! – il existe de nombreuses astuces qui permettent de calculer plus rapidement si vous les connaissez… John Von Neumann est l’un de ces exemples exceptionnels d’une intelligence hautement développée… il est le pionnier des architectures informatiques modernes].
La LOGIQUE semble également être une force étrangère à beaucoup d’Humains… nous ne l’enseignons pas usuellement ; nous ne considérons pas important de l’apprendre. Une des exceptions à cette règle est le jeu d’ECHECS (GO et autres jeux de ce type) qui est un excellent exemple d’effort mental, de concentration, de logique appliquée, de stratégie et de mémoire.
Un exemple simple serait une phrase comme « Les nuages sont noirs, il va pleuvoir ». Dans ce cas, la connaissance des probabilités fait défaut et manque. Ou encore, combien jouent au loto ou à d’autres jeux où la probabilité de gagner est de 0,00001 ou moins !
[NOTE : C’est un sujet distinct que je veux aborder plus tard : Comment ce manque de développement logique et un câblage fondamentalement émotionnel (colère, avidité, confusion) de l’humanité conduit aux innombrables « problèmes » apparents de l’humanité d’aujourd’hui – c’est une question de MANQUE de réelle COMMUNICATION et d’auto-développement, de pouvoirs mentaux et de ses connaissances… Nous sommes remplis d’une auto-programmation incorrecte et douteuse due en partie à la nature imparfaite, aux préjugés de nos langages humains et au manque de compréhension de notre câblage émotionnel nécessaire à l’auto-protection… les ‘enseignants’ et les cultures transmettent par ailleurs un grand nombre de préjugés…].
- Le 5ème aspect extraterrestre des CPU/GPU est la mémoire. Maintenant que l’Internet a révélé un immense potentiel de stockage et de partage des données, et que la baisse des prix de la mémoire et des télécommunications a révélé un énorme potentiel de stockage et de partage des données (et x nos préjugés – puisque toutes les langues sont imparfaites et ont des préjugés inhérents), le potentiel de mémoire des ordinateurs est au moins aussi grand que la somme totale des expériences d’un Humain – et je suppose, peut-être beaucoup plus… Wikipedia est un exemple brut. Les nouveaux moyens de stockage sont époustouflants – comme dans les entrepôts de données (DW) utilisant les TERA-Bytes. Amazon, Google et FB sont tous des entrepôts de données spécialisés dotés d’une énorme capacité de réseau. Il y a quatre ans, HPE a conçu un nouvel ordinateur avec le plus grand système informatique à mémoire unique au monde, composé de 160 téraoctets (1 téraoctet étant égal à 1 000 gigaoctets).
- La 6e caractéristique ALIEN – le CONTRÔLE – devient visible avec le développement des véhicules ou voitures sans conducteur ainsi que la robotique. Elle découle de la programmation, qui alimente l’unité centrale avec une instruction de contrôle logique de base que tous les programmeurs connaissent : le « SI puis ELSE ».
SI (logique) ALORS étape 2
ELSE étape 2
Ainsi, si l’évaluation de la logique est VRAIE, l’étape 1 suit, sinon l’étape 2. Cela donne à l’ordinateur des conditions précises pour savoir quelle route suivre en fonction de la logique fournie. Il s’agit d’un contrôle – largement utilisé en programmation et en robotique. Dans l’exemple ci-dessous, nous utilisons un autre type de « if », où les deux « IF » et « ELSE » sont assortis de conditions.
La prise de décision est une action très humaine, les langages la modélisent ici. Cette simple construction décisionnelle a d’énormes implications : Un exemple (inventé) de robotique :
SI (EVENEMENT: capteur visuel : humain s’approchant en levant la main DROITE) ALORS
Appeler Raise robot-arm( “bras_DROIT” )
Exécution de la routine de poignée de main ( “bras_DROIT”)
ELSE SI (EVENEMENT : capteur visuel : un humain s’approche en levant la main GAUCHE)
Appeler Raise robot-arm( “bras_GAUCHE” )
Exécution de la routine de poignée de main ( “bras_GAUCHE” )
ENDIF
[Note technique : les appels et les commandes d’exécution ci-dessus sont les mêmes pour la main droite et la main gauche – c’est ce qu’on appelle le « passage de paramètres » ou simplement le fait de remplir certaines informations essentielles – le type de poignée de main à faire – main droite/gauche. Cela implique donc qu’une logique (ou un code) fondamentalement similaire peut être utilisée dans les deux cas, et que le code prendra l’information sur le bras droit/gauche et s’adaptera en conséquence.
Un EVENEMENT dans le code signifie généralement que, d’une manière ou d’une autre, le programme obtient des informations sur un événement externe – comme l’appui sur un bouton, un mouvement de souris ou le défilement de pages dans Facebook. C’est le secret des systèmes interactifs […].
En résumé, nous avons montré comment, lorsque nous utilisons des dispositifs informatiques, quelle que soit leur nature, une forme ALIENNE s’interface avec un HUMAIN – en langage de geek…
L’UNE DES PROCHAINES VAGUES – LA ROBOTIQUE ET LES DRONES :
Sur la ROBOTIQUE – c’est l’une des applications les plus avancées à venir (à l’image du robot-aspirateur) ou un Tesla pour lesquels, en tant qu’humains, n’avons pas encore évalué toutes les implications à venir pour travail et l’emploi.
Figure 6 – Bras robotique pour enfants OWI pour l’apprentissage – disponible sur amazon pour environ 100 $.
MAIS QUE MANQUE-T-IL AU CPU ?
Certains diront que l’unité centrale est tout à fait comme nous, mais notez une énorme différence, l’absence totale du « sens du je ».
—
Fin de la première partie .
(J’ai eu de la chance : un de mes chats vient de sauter par-dessus le clavier et allait vous envoyer un message confus… mais ce n’est pas le moment pour une communication homme-chat… il dort juste là…)
RÉFÉRENCES :
LA SILICON VALLEY :
La Silicon Valley – avec un climat agréable toute l’année – près des universités de Stanford et du système UC, faisant partie de la Bay Area – est peut-être la région la plus concentrée d’ingénieurs et de travailleurs informatique du monde.
À mon humble avis, les entreprises qui revendiquent la première place parmi les pionniers de cette exploration sont Fairchild, Hewlett-Packard et Intel. Elles avaient également toutes des départements marketing de premier ordre ! Beaucoup ont fait de grandes inventions – mais n’arrivaient pas à vendre.
Plus tard, Seagate a été le pionnier du disque dur (HDD), Xerox a créé l’imprimante laser et la souris, reprises par Apple et Microsoft peu après. Avec ces éléments, l’entrée (souris) et la sortie (imprimante laser, moniteurs avancés et cartes vidéo – le GPU), auxquels on ajoute les réseaux et l’internet, l’ordinateur est devenu complet.
[Anecdote : en tant que nouvel employé de Granger Assoc – télécommunications – dans le SC, j’ai été invité à déjeuner dans un restaurant avec les autres programmeurs, le patron et une dame qui était le « Directeur des investissements ».
Elle parlait constamment de ‘TI’, ‘TI’, ‘TI’… déconcerté, j’ai demandé ( l’air idiot) « MAIS QU’EST-CE QUE ‘TI’ ? » Ils ont ri et m’ont répondu « Texas Instruments ». J’ai alors compris que dans la Silicon Valley, les entreprises étaient les habitants de la vallée et donc les « gens » !
Le langage technique y est toujours fait d’acronymes : CPU, RAM, PC, HP, HDD etc.
J’ai toujours suivi l’enseignement de Confucius : les sages demandent quand ils ne savent pas et cela m’a toujours bien servi – surtout à l’école!]