[C’est à John von Neumann qu’est consacré le 32e article issu de Ma petite encyclopédie.
Demain l’article sera consacré à l’Ecole Estienne.
Bonne journée !]

John von Neumann

This image comes from Los Alamos National Laboratory, a national laboratory privately operated under contract from the United States Department of Energy by Los Alamos National Security, LLC betweeen October 1, 2007 and October 31, 2018. LANL allowed anyone to use it for any purpose, provided that the copyright holder is properly attributed. Redistribution, derivative work, commercial use, and all other use is permitted. LANL requires the following text be used when crediting images to it: (link)

Né le 28 décembre 1903 à Budapest et mort le 8 févvrier 1957 à Washington, John von Neumann est un informaticien, mathématicien et physicien hongrois qui a acquis la nationalité américaine en 1937.

Il a obtenu des résultats importants en mathématiques, en informatique, en mécanique quantique et en sciences économiques.

Enfant prodige, John von Neumann est docteur en mathématiques de l’Université de Budapest alors qu’il n’a pas encore 22 ans. Il obtient aussi un diplôme de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich en génie chimique.

A 25 ans il reçoit le titre de privatdozent à Berlin et à Hambourg (titre universitaire décerné aux enseignants qui ont écrit une habilitation (deuxième thèse) mais qui n’ont pas encore de poste). Titulaire d’une bourse de la fondation Rockefeller, il travaille à l’université de Göttingen avec Robert Oppenheimer sous la direction de David Hilbert. Il côtoie également Werner Heisenberg et Kurt Gödel.

En 1930, il est professeur invité à l’université de Princeton puis de 1933 à sa mort, professeur de mathématiques à l’institute for Advenced Study où il rejoint Albert Einstein et Kurt Gödel.

Naturalisé américain en 1937, il s’oriente vers les mathématiques appliquées, développe la méthode de Monte-Carlo et participe à la conception des premiers ordinateurs.

A partir de 1940 et jusqu’à sa mort il est membre du comité consultatif scientifique du Balistic Research Laboratory. De 1943 à 1955 il est consultant scientifique au laboratoire national de Los Alamos et participe au projet Manhattan (construction de de la première bombe atomique).

En 52 il devient membre du Comité consultatif général de la Commission américaine à l’énergie atomique dont il prend la direction en 1955. Il est l’un des théoriciens de la guerre froide.

Il meurt à 54 ans en 1957 d’un cancer probablement provoqué par les radiations reçues lors d’essais.

Dans le domaine informatique, John von Neumann a donné son nom à l’architecture de von Neumann qui est encore utilisée dans la quasi totalité de nos ordinateurs. Il est en particulier l’auteur de First Draft of a Report on the EDVAC dans lequel une mémoire unique contient à la fois les instructions et les données.

John vons Neumann est également à l’origine du concept d’automate cellulaire qui sera utilisé par Conway dans le jeu de la vie.

Vidéos

Excellent documentaire d’ARTE :

Bibliographie

J. Robert Oppenheimer et John von Neumann (Source : Wikimedia Commons, domaine public)

Julian Bigelow, Herman Goldstine, Robert Oppenheimer et John von Neumann à l’Institute for Advanced Study de Princeton (Source : Wikimedia Commons, licence : Creative Commons Attribution – Partage dans les Mêmes Conditions 3.0 (non transposée)).

[L’article d’aujourd’ui, le trente-et-unième tiré de Ma petite encyclopédie, est consacré à une technique de gravure : l’eau-forte.
N’hésitez pas à afficher les images à haute résolution en utilisant le clic droit !
Demain l’article publié sera consacré à John Von Neumann
Bon dimanche à tous !]

Eau-forte

N. f.

Procédé de gravure en creux utilisant une plaque de cuivre creusée par l´acide.

Gravure réalisée en utilisant ce procédé.

Jadis, acide nitrique utilisé par le procédé du même nom.

Histoire

D’abord utilisé au Moyen Âge pour graver le métal, l’eau-forte est utilisée dès le début du 15^e siècle pour réaliser des images imprimées. Urs Graf dès 1513 et Albrecht Dürer en 1515 explorent les possibilités de cette technique.

L’eau-forte devient ensuite un moyen d’expression important pour les peintres-graveurs.

Le grand graveur Jacques Callot (1592-1635) perfectionne le procédé en utilisant un nouvel outil, l’échoppe (à la place d’une simple pointe) qui permet de faire varier l’épaisseur des traits. Il substitue aussi un vernis dur au vernis mou utilisé précédemment. Il met aussi au point l’utilisation des bains multiples qui permet de doser la profondeur des tailles.

En 1645, Abraham Bosse (1602-1676) publie le premier traité pratique et théorique sur l’eau-forte (Traité des manières de graver en taille douce sur l’airain par le moyen des eaux fortes et des vernis durs et mols).

De très nombreux artistes vont ensuite utiliser l’eau-forte: Rembrandt, Claude Lorrain et Ruysdael au 17^e siècle, Gabriel de Saint-Aubin, Piranèse, Watteau, Boucher, Tiepolo au 18^e.

Plus récemment, de grands peintres comme Goya, Degas, Pissaro, Picasso ou Matisse se sont illustrés en utilisant l’eau-forte.

Technique

Les étapes de la réalisation d’une eau-forte :

1. La forme imprimante, constituée d’une plaque de cuivre est d’abord préparée (limage des bords, nettoyage, dégraissage).
2. La plaque reçoit ensuite uniformément un vernis qui résiste au mordant.
3. La plaque est ensuite enfumé afin de devenir noire pour faciliter le dessin.
4. la gravure est alors effectuée en commençant par les zones les plus foncées. On enlève le vernis sur les zones que l’on veut creuser.
5. La plaque est plongée dans le mordant (historiquement de l’acide nitrique dilué appelé eau forte) qui creuse le cuivre aux endroits qui ne sont plus protégés par le vernis.
6. On répète le cas échéant les étapes 4 et 5 pour obtenir des zones de moins en moins sombres (voir vidéo ci-dessous). La qualité de la plaque obtenue dépend de la maîtrise que le graveur possède de la température du mordant, de sa concentration et de la durée d’exposition.
7. On enlève ensuite le vernis.
8. On peux passer à l’impression proprement dite en commençant par encrer le plaque. L’encre pénètre dans tous les creux créés par l’acide. La plaque est soigneusement essuyée pour que l’encre ne subsiste que dans les creux.
9. On peut enfin utiliser une presse pour transférer l’encre sur le papier.

Vidéos

Présentation de la technique de l’eau-forte au trait par Patrice Henry-Biabaud.

Tirage d’une eau-forte (avec une plaque de cuivre originale gravée par Gustave Doré) :

[Notre trentième article issu de Ma petite encyclopédie est consacré à l’un des pionniers du web, Tim Berners-Lee.
Demain nous parlerons des eaux-fortes.
Bon week-end à tous !]

Tim Berners-Lee

(Source Wikimedia Commons, auteur Paul Clarke : licence Créative Commons Attribution – Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International)

Né le 8 juin 1955 à Londres, Tim Berners-Lee est un informaticien britannique connu comme l’un des inventeurs du World Wide Web.

Diplômé d’Oxford en 1976, Tim Berners-Lee travaille pour la première fois au CERN en 1980. Il y retourne en 1984. Il y est connecté au réseau interne et à ARPANET. Il propose un projet de gestion de l’information.

Son projet est de partager des documents et pour ce faire il a l’idée d’utiliser l’hypertexte avec internet. En 1990, il utilise l’expression World Wide Web. A partir de 1990, il développe avec Robert Cailliau et quelques membres du CERN les principales technologies du Web : les adresses (URL), le protocole HTTP et l’HTML ainsi que le premier navigateur web.

En 1991, ces technologies sont mises à disposition des physiciens du CERN. Elles vont ensuite progressivement se répandre, d’abord dans le milieu universitaire, puis dans les entreprises.

Tim Berners-Lee et le WorldWideWeb (ARTE) :

Entretien avec Tim Berners-Lee (CBC/Radio-Canada) :

Né à Lemberg (Lwów) en 1878 et mort à Dublin en 1956, Jan Łukasiewicz est un philosophe polonais qui a travaillé dans les domaines de la logique philosophique, de la logique mathématique et de l’histoire de la logique dont il est un des meilleurs spécialistes.

Docteur en philosophie en 1902, Łukasiewicz enseigna d’abord à Lwów puis à l’Université de Varsovie. Il se fixa à Dublin en 1946 où il enseigna la logique mathématique.

Il a travaillé sur l’axiomatisation de la logique et sur la logique multivaluée (introduisant comme troisième valeur à côté de vrai et faux, la valeur possible).

Il est aussi l’inventeur de la notation préfixée dite notation polonaise ou notation de Łukasiewicz pour lui rendre hommage, utilisée par les langages informatiques LISP et Scheme.

La notation polonaise inverse (notation postfixée) a été quant à elle utilisée par les calculatrices de Hewlett Packard et par des langages informatiques comme Forth ou PostScript.

N. m.

(on écrit aussi exlibris) Inscription à l’intérieur d’un livre permettant à son propriétaire d’indiquer sa possession et comportant habituellement la mention ex-libris.

Vignette artistique collée à l’intérieur d’un livre mentionnant le nom du propriétaire et éventuellement ses armes, sa devise.

Langage et système de composition de documents.

On peut considérer LaTeX comme un super logiciel de traitement de texte et de mise en page capable de faire ce qu’il est très difficile de faire sans lui (comme écrire des formules mathématiques complexes, des formules chimiques, des équations de physique,…)

L’une de ses caractéristiques, déroutante pour les débutants, est qu’il n’est pas WYSIWYG (i. e. on ne voit pas immédiatement le résultat de ce que l’on écrit). Il est cependant remarquable et très utilisé pour la publication des articles scientifiques, de certaines thèses,… On utilise également fréquemment un de ses sous-ensembles pour publier des formules mathématiques sur internet (c’est d’ailleurs le cas de Ma petite encyclopédie, voir ci-dessous).

Comment ça marche ?

Prenons un exemple. On étudie un neurone formel qui accepte m entrées : x₁, x₂,… x_m et qui est doté des coefficients synaptiques w₁, w₂,… w_m.

On souhaite écrire la sortie associée à ces entrées sachant que la fonction d’activation non linéaire est noté φ.

L’utilisateur utilise un traitement de texte pour saisir le code (dans le langage LaTeX) qui décrit ce qu’il veut obtenir.

On peut utiliser un traitement de texte quelconque mais il existe des éditeurs spécialisés comme GNOME LaTeX et Kile sous Linux, WinEdt et TeXnicCenter sous Windows ou TeXShop sous macOS.

On écrit en latex :

\[
\varphi \left( w_0 + \sum_{j=1}^{m} w_j x_j \right)
\]

Ce code est ensuite traité par le compilateur de LaTeX qui le transforme en un code au format DVI qui contient la représentation grahique de la formule souhaitée dans le langage de description de page qui est propre à LaTeX. Il est ensuite possible de transformer ce code en PDF, en Postscript ou en HTML. Voici le résultat pour un affichage dans une page web de la formule décrite ci-dessus :

[Chaque jour de confinement, un article issu de Ma petite encyclopédie, un projet open source de dictionnaire encyclopédique consacré à l’informatique et aux Arts graphiques.
Aujourd’hui le vingt-sixième article est consacré à la Lettre cadeau. Demain nous parlerons de LaTeX.]

Lettre cadeau

Etymologie : Le mot cadeau apparaît dans le sens de capitale ornée dès 1416. Il vient de l’ancien français cadel (lettre capitale) issu de l’ancien occitan capdel ou du latin catellus (petite chaine) à cause de la forme des traits de plume.

(On disait cadeau, on dit aussi lettre cadelée ou trait de plume) Lettrine de grande taille ornée grâce à des traits de plume pleins et déliés dessinant souvant des losanges. Ces lettres cadeaux sont fréquentes dans les manuscrits français dès le 15e siècle.

Ces lettres ornées ont longtemps été appelées cadeau comme en témoigne les définitions suivantes classées par ordre chronologique.

• 1416 Cadeau : lettre capitale ornée (Inv. de N.-D. de Paris, fo8 vodans Gdf. Compl.).
• 1532 Cadeau : lettre ornée de traits de plume (Bourdigné, Pierre Faifeu, ch. 48 dans Hug.)
• 1621 Cadeau Est une grande lettre capitale, tirée par maistrise de l’art des Escrivains, ou maistres d’Escriture, à gros traits de plume. Et si toute l’Escriture est de tels cadeaux, on l’appelle Escriture cadelée. » (Jean Nicot, Thrésor de la Langue Françoise)
• 1635 Cadeau : lettre tirée à grands, & gros traits (L’Invantaire des deus langues, Philippe Monet).
• 1701 Cadeau : Grand trait de plume & fort hardi que font les Maîtres Ecrivains pour orner leurs écritures, pour remplir les marges… (Dictionnaire de Furetière).
• 1728 Cadeau : Trait de plume figuré que les Maîtres à écrire font autour des exemples (Dictionnaire de Pierre Richelet).

Puis progressivement le sens moderne du mot cadeau s’est imposé. On parle aujourd’hui de lettre cadeau, de lettre cadelée ou de trait de plume.

On trouvera de nombreuses lettres cadelées sur la Plateforme Ouverte du Patrimoine.

La vidéo suivante présente un terrier manuscrit (au sens de registre décrivant les terres dépendant d’un seigneur) de la seigneurie de Collonge la Madeleine, dans la région d’Autun (Saône et Loire) écrit en 1530 pour Pierre Ailleboust médecin du Roi . Il contient 39 lettrines qui sont des lettres cadeaux représentant des trognes de paysans de Collonge.

Richard Hamming est un mathématicien né en 1915 à Chicago (Illinois) et décédé à Monterey (Californie) en 1998.

On lui doit les codes de Hamming et la distance de Hamming.

Il obtint son doctorat en 1942 à l’Université de l’Illinois et se marie la même année avec Wanda Little.

Il est professeur à l’Université de Louisville lorsqu’éclate la seconde guerre mondiale. Il quitte alors son poste et rejoint le projet Manhattan en 1945 (projet de recherche qui devait aboutir à la construction des premières bombes atomiques américaines). Il est chargé de travailler sur les ordinateurs IBM qui eurent un rôle très important dans le projet. Il fut rejoint par sa femme qui travailla également pour le Projet Manhattan (elle travailla plus tard avec Enrico Fermi)

Dans Mathematics on a Distant Planet publié en 1998, Richard Hamming évoque une phase intéressante (et troublante) de son travail :

…at Los Alamos … we were designing atomic bombs. Shortly before the first field test (you realize that no small scale experiment can be done – either you have a critical mass or you do not), a man asked me to check some arithmetic he had done, and I agreed, thinking to fob it off on some subordinate. When I asked what it was, he said, « It is the probability that the test bomb will ignite the whole atmosphere. » I decided I would check it myself! The next day when he came for the answers I remarked to him, « The arithmetic was apparently correct but I do not know about the formulas for the capture cross sections for oxygen and nitrogen – after all, there could be no experiments at the needed energy levels. » He replied, like a physicist talking to a mathematician, that he wanted me to check the arithmetic not the physics, and left. I said to myself, « What have you done, Hamming, you are involved in risking all of life that is known in the Universe, and you do not know much of an essential part? » I was pacing up and down the corridor when a friend asked me what was bothering me. I told him. His reply was, « Never mind, Hamming, no one will ever blame you ».

De 1946 à 1976, Richard Hamming travaille pour les laboratoires Bell où il collabore avec Claude Shannon.

Il écrit à ce sujet :

[At] Bell Labs I came into a very productive department. Bode was the department head at the time; Shannon was there … I shared an office for a while with Shannon. At the same time he was doing information theory, I was doing coding theory. It is suspicious that the two of us did it at the same place and at the same time – it was in the atmosphere.

Richard Hamming est surtout connu pour ses travaux sur la détection d’erreurs et les codes correcteurs d’erreurs. C’est en avril 1950 qu’il publia son texte le plus important dans ce domaine Error detecting and error correcting codes. Ce texte est à l’origine de concepts qui nous sont aujourd’hui familiers comme les codes de Hamming ou la distance de Hamming.