Informatique : disparition d'énergie ?

[invite235ce18c]

Bonjour à tous, voilà une questionnement que je me pose et qui semble remettre en question la loi de conservation de l'énergie. Dans le cas des appareils informatiques qui consomment beaucoup d'énergie (on parle de dizaines de réacteurs nucléaires dans le monde alloués à l'électricité pour smartphones, tablettes, oridnateurs, consoles etc ...), on va utiliser de l'électricité pour faire tourner un processeur qui va faire des calculs, pour faire des jeux, envoyer des messages, aller sur Youtube etc... Mais cette énergie électrique qui nous permet de faire tout ça ? Ou va t'elle ? Elle s'échappe certes sous forme de chaleur, et de lumière par l'écran, mais ces quantités d'énergie ne sont pas si grandes que ça. Peut-on dire que cette énergie est convertie sous forme de connaissances pour notre cerveau ? Et pourtant si on ne fait rien de tout ça, l'énergie à t'elle étée gachée, perdue ?

Merci de votre aide !
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[yves25]

L'énergie finit toujours en chaleur.

[pm42]

Peut-on dire que cette énergie est convertie sous forme de connaissances pour notre cerveau ? Et pourtant si on ne fait rien de tout ça, l'énergie à t'elle étée gachée, perdue ?

Pour préciser ce que dit yves25, on ne peut pas dire directement que cette énergie est convertie en connaissances. Une toute petite partie de cette énergie va servir à émettre les photons par l'écran qui vont arriver sur ton oeil, et là ton organisme va traiter mais en consommant de l'énergie qui vient d'ailleurs, chimique via ton alimentation.

Donc oui, l'énergie qui sert à alimenter les ordinateurs est dissipée sous forme de chaleur et c'est un vaste sujet. C'est pour cela qu'on construit des centres de données dans le grand Nord par exemple.
Ou que le refroidissement des processeurs nécessite des radiateurs + ventilateurs bien dimensionnés.

[invite6486d7bd]

Peut-on dire que cette énergie est convertie sous forme de connaissances pour notre cerveau ?

In finé, seule une toute petite partie de l'énergie dont il est question ici abouti à changer les connections de notre cerveau.
La question de savoir si elle produit ou détruit de la connaissance est par contre un point à débattre.

Pour aller plus loin et essayer d'y voir plus clair, on peut imaginer une machine, prête à ordonner des cubes présents dans le désordre, et munie d'un interrupteur.
Lorsqu'un photon atteint l'interrupteur la machine commence sa tâche, ordonne des cubes pendant un certain temps, puis s’arrête (ou pas).
Peut-on dire que c'est le photon qui fourni l'énergie permettant d'ordonner les cubes ?
Probablement pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb6b93040]

Avec Shannon l'information a une entropie

Pour une source X comportant n symboles, un symbole i ayant une probabilité pi d'apparaître, l'entropie H de la source X est définie comme :



C'est au départ le logarithme naturel qui est utilisé. On le remplacera pour commodité par le logarithme à base 2, correspondant à une information qui est le bit. Les considérations d'entropie maximale (MAXENT [archive]) permettront à l'inférence bayésienne de définir de façon rationnelle ses distributions a priori.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...39;information

et maintenant Information = énergie

notre monde sociétal utilise aussi une autre équation E=mc2, où une Masse d’informations, multipliée par le nombre de Citoyens-utilisateurs au carré (selon la Loi de Metcalfe) crée les énergies propulsant les mutations en cours.
http://www.21siecle.quebec/table-des...ation-energie/

Quand elle est stocké dans des mémoires de masse n'est elle pas une forme de stockage d'énergie ?

[pm42]

et maintenant Information = énergie
Quand elle est stocké dans des mémoires de masse n'est elle pas une forme de stockage d'énergie ?

Tu n'en as pas marre de raconter n'importe quoi de fil en fil, en général sans grand rapport avec le sujet ?

[inviteb6b93040]

Cette énergie dont il parle permet de stocker de l'information et de la mettre à jour, mais grâce à cette information nous pouvons extraire de plus en plus d'énergie de notre environnement, pour stocker encore plus d'information mais aussi pour tout le reste
Et ça permet aussi d'économiser de l'energie.
Par exemple une information qui permet de remplacer tout les disques dur des serveurs par des mémoires 3D Xpoint non volatile
Pour un bit d'information il faut un minimum d'énergie, on peut encore progresser

Peut-on imaginer mettre au point un ordinateur parfait capable d'effectuer des opérations logiques sans consommer aucune énergie ? A cette question, Rolf Landauer a répondu non en 1961. Le physicien américain avait en effet remarqué qu'à chaque fois qu'un bit d'information est créé, la mémoire binaire de l'ordinateur se voit réduite à un seul de ses deux états possibles. Faisant le lien avec la thermodynamique, Landauer a proposé que cette diminution du désordre exige pour être réalisée une quantité minimale d'énergie dont la valeur est aujourd'hui connue sous le nom de limite de Landauer (1). Vérifiée par des simulations numériques, cette énergie extrêmement faible (un milliard de fois plus petite que l'énergie nécessaire pour réchauffer d'un degré un micron cube d'eau) n'avait encore jamais été mesurée expérimentalement.

Dans l'expérience des chercheurs, c'est une bille en silice de 2 microns qui a joué le rôle du bit d'information.
http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2513.htm

[saint.112]

Bonjour et bienvenue au club !

Il y a plusieurs points auxquels répondre :

1. Comme l'a dit Yves25, toute énergie convertie en travail se dégrade en chaleur. Point barre. Si tu fais entrer de l'électricité dans un système, quel que soit l'usage que tu en fais (faire tourner un moteur, allumer une lampe, faire marcher un processeur, afficher des données sur un écran, etc.), tu obtiens de la chaleur à la sortie.
2. L'informatique met en lumière un point tellement trivial qu'on ne l'avait jamais vraiment considéré auparavant : le stockage et le traitement de l'information nécessitent un support matériel et une dépense d'énergie.

En informatique c'est patent : il faut des volumes de stockage (disques durs, SSD, CD, etc.) et il faut une alimentation électrique pour le faire marcher.
Pour le fonctionnement du système nerveux il y a les neurones et les synapses comme support et question énergie : bien que le cerveau humain ne représente que 2% du poids du corps, chez un individu au repos, il reçoit 15% du débit cardiaque et il consomme 20% de l’oxygène et 25% du glucose. De plus, cette consommation varie marginalement en fonction de l’activité cérébrale, que celle-ci soit cognitive, perceptive, motrice, etc. Donc même si tu ne penses à rien, ton cerveau consomme.
On trouve la même chose dans le système génétique : il y a un support matériel, l'ADN, et une dépense énergétique pour le faire fonctionner.

Cela ne veut pas dire qu'un ordinateur fonctionne comme un cerveau ou réciproquement mais il y a une correspondance dans les conditions matérielles.
Tout cela ne dit rien quant au contenu de l'information et à l'usage qui en fait.

Nico

[invitef29758b5]

Salut

Peut-on dire que cette énergie est convertie sous forme de connaissances pour notre cerveau

Connaitre une fable de La Fontaine , ça fait combien de watts ?
Comment on mesure la puissance de la connaissance ?

[Moinsdewatt]

Bonjour à tous, voilà une questionnement que je me pose et qui semble remettre en question la loi de conservation de l'énergie. Dans le cas des appareils informatiques qui consomment beaucoup d'énergie (on parle de dizaines de réacteurs nucléaires dans le monde alloués à l'électricité pour smartphones, tablettes, oridnateurs, consoles etc ...), on va utiliser de l'électricité pour faire tourner un processeur qui va faire des calculs, pour faire des jeux, envoyer des messages, aller sur Youtube etc... Mais cette énergie électrique qui nous permet de faire tout ça ? Ou va t'elle ? Elle s'échappe certes sous forme de chaleur, et de lumière par l'écran, mais ces quantités d'énergie ne sont pas si grandes que ça. Peut-on dire que cette énergie est convertie sous forme de connaissances pour notre cerveau ? Et pourtant si on ne fait rien de tout ça, l'énergie à t'elle étée gachée, perdue ?

Merci de votre aide !

Une partie importante et que vous utilisateurs finaux ne voyez pas se situe dans les data centers.

Et la l'énergie dissipée est très importante.

Par exemple à Roubaix en Mai 2015 :

OVH double la capacité électrique de ses infrastructures

05 Mai 2015 / site web de OVH

Face à l’explosion du cloud computing, du Big Data, des objets connectés, et à la nécessité de proposer des serveurs de plus en plus puissants et performants, OVH multiplie par deux la capacité électrique de ses infrastructures à Roubaix. Un chantier d’envergure par deux aspects : la puissance électrique apportée et la nature des travaux entrepris, puisque les nouvelles lignes à haute tension passent sous le canal de Roubaix, via un forage dirigé. Un chantier indispensable également pour l’entreprise, dont l’énergie est la principale matière première.

Après avoir annoncé la construction de l’OVH Campus qui verra le jour dès cet été sur un terrain attenant à la Roubaix Valley, OVH s’est lancé dans un chantier d’une ampleur peu commune. Le leader du Digital as a Service, dont le site roubaisien affiche actuellement une capacité électrique de 17 MW, l’augmentera de 20 MW, soit l’équivalent de l’énergie nécessaire à une ville de 25 000 habitants. « Avec 20 MW supplémentaires, nous pouvons multiplier nos infrastructures par deux à Roubaix », explique Lionel Deny, responsable d’exploitation des datacentres. « Nous serons en mesure d’accompagner notre croissance ainsi que celle de nos clients actuels et futurs. » De quoi envisager l’avenir sereinement.

Pour ce nouveau raccordement, des fourreaux de câbles électriques partent d’un poste source ERDF situé à Wattrelos, et rejoignent la Roubaix Valley plus d’1,5 km plus loin, où un poste de livraison sera installé. Sur la majeure partie du trajet, les deux câbles d’une tension de 20 000 volts passent par des tranchées creusées dans la chaussée. Le principal défi de ce chantier consiste à traverser le canal de Roubaix qui sépare le poste de Wattrelos de celui d’OVH, en limitant les risques et sans perturber l’environnement.

Une technique spectaculaire

C’est là qu’intervient le forage dirigé, mené par ERDF et la société FTCS Forage : un tunnel de 200 mètres d’une quarantaine de centimètres de diamètre est creusé sous le canal, dans lequel passeront les fourreaux.
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Ce chantier fait partie d’un vaste projet d’accroissement de la puissance électrique des infrastructures d’OVH, puisque les datacentres de Gravelines et Strasbourg verront eux aussi leur capacité augmenter respectivement de 50 MW et 20 MW d’ici fin 2016.

http://www.ovh.com/fr/news/articles/...nfrastructures

[inviteb6b93040]

Une technique spectaculaire !
Même pas quelques m² de panneaux solaires
De récupération de chaleur pour chauffer l'habitat environnant
Et puis que deviendrons ces data center quand nous aurons Watson dans nos smartphone et que les données seront partagé entre tout les individu, les objets connecté et les véhicules autonomes tous bourrés de mémoires non volatiles en 5 nm ?
l'internet décentralisé encore plus robuste

[JPL]

Encore des fantasmes. C'est lassant. Syndrome : si ma tante en avait...

[sunyata]

Mais cette énergie électrique qui nous permet de faire tout ça ? Ou va t'elle ? Elle s'échappe certes sous forme de chaleur, et de lumière par l'écran, mais ces quantités d'énergie ne sont pas si grandes que ça. Peut-on dire que cette énergie est convertie sous forme de connaissances pour notre cerveau ?

Non ce n'est pas l'énergie qui est transformée en connaissance dans notre cerveau - L'énergie est indestructible, il y a toujours autant d'énergie avant l'expérience qu'après. L'énergie a été juste dissipée, c'est à dire qu'elle a subit une dégradation,
qui la rend quasiment inexploitable. Elle était concentrée, là où c'était nécessaire pour faire circuler un courant, véhiculant des signaux d'information qui ont été transmis au cerveau.
Cette dégradation de l'énergie sous forme de chaleur correspond à une augmentation de son entropie (desordre) qui a permis à notre cerveau d'acquérir ou pas une nouvelle information.

Mais il n'y a pas nécessairement de corrélation entre l'augmentation d'entropie et l'acquisition de connaissance par le cerveau. Car pour un être vivant, c'est la signification que nous attribuons à une information qui va conditionner ou non la valeur de cette information et non l'énergie libérée pour la transmettre.

Le concept d'information en physique n'a pas la même signification de l'information au sens humain du terme. Une information pour un humain peut avoir une valeur symbolique importante alors que sa communication a nécessité peut d'énergie.

Cordialement,

[invitea2710d7b]

Bonjour, je n'ai pas voulu créer un autre sujet (je ne sais pas si j'ai eu raison, je suis nouveau) car ma question à un grand rapport avec le titre de la discussion :
- Si je prends 2 lasers monochromatique, de même longueur d'onde, et que je vise une plaque, disons en bois, avec le bon décalage de phase (c'est un vocabulaire que je n'utilise plus depuis 1 an, j'espère être compréhensible). J'aurais une interférence destructive au niveau de la plaque en bois.
- Le point d'impact sera donc noir
Questions :
- Si je mets une caméra à la place du point d'impact, que va t-elle filmer ?
- Est-ce que j'ai "détruit" de l'énergie ?
(je comprends bien qu'il suffit de bouger la plaque pour que ce ne soit plus le cas, si c'était bien le cas, mais la, je ne vois pas où est passé l'énergie rayonnante)
- Est-ce que je raconte vraiment n'importe quoi ?

[coussin]

Bonjour, je n'ai pas voulu créer un autre sujet (je ne sais pas si j'ai eu raison, je suis nouveau) car ma question à un grand rapport avec le titre de la discussion :
- Si je prends 2 lasers monochromatique, de même longueur d'onde, et que je vise une plaque, disons en bois, avec le bon décalage de phase (c'est un vocabulaire que je n'utilise plus depuis 1 an, j'espère être compréhensible). J'aurais une interférence destructive au niveau de la plaque en bois.
- Le point d'impact sera donc noir
Questions :
- Si je mets une caméra à la place du point d'impact, que va t-elle filmer ?
- Est-ce que j'ai "détruit" de l'énergie ?
(je comprends bien qu'il suffit de bouger la plaque pour que ce ne soit plus le cas, si c'était bien le cas, mais la, je ne vois pas où est passé l'énergie rayonnante)
- Est-ce que je raconte vraiment n'importe quoi ?

Les interférences entre deux lasers ne sont qu'une redistribution spatiale de l'intensité. Si à un endroit l'intensité est nulle forcément à un autre endroit (typiquement à une demi longueur d'onde de l'endroit où c'est nul...) l'intensité est double. Au final, rien ne se perd rien ne se crée.

[invitea2710d7b]

J'ai bien compris ça, mais ce n'est pas le soucis, le soucis c'est que si mes lasers font chacuns 10 W (oui je suis un fou) et que je fais le tir pendant 10 secondes, j'aurais dépensé 200 joules.
Mais en quoi ces 200 joules se sont transformés ? Il n'existe plus aucune trace de cette énergie puisque l'interférence est parfaitement destructive. Quelques soit le direction dans laquelle je regarde, il m'est impossible de récupérer ces 200 joules.
J'ai bien compris que, pendant le trajet, les photons sont toujours là, mais après le choc ? Ou sont-ils passés ?
Bien sûr je conçoit que je raconte probablement n'importe quoi, mais ton explication, il me semble, ne résoud pas le problème...

[invite6c250b59]

Quand elle est stocké dans des mémoires de masse n'est elle pas une forme de stockage d'énergie ?

Tu n'en as pas marre de raconter n'importe quoi de fil en fil, en général sans grand rapport avec le sujet ?

Mais... c'est parfaitement exact. La quantité stockée est complètement dérisoire, mais sur le principe c'est quand même vrai. Cherches principe de Landauer

Mais en quoi ces 200 joules se sont transformés ?

En chaleur, donc en photons de plus basse fréquence que ceux émis par tes lasers.

Il y a aussi un pouillème en information au sens de Landauer, mais en pratique c'est non mesurable (sauf sur des tout petits systèmes en condition de laboratoire).

[Gilgamesh]

J'ai bien compris ça, mais ce n'est pas le soucis, le soucis c'est que si mes lasers font chacuns 10 W (oui je suis un fou) et que je fais le tir pendant 10 secondes, j'aurais dépensé 200 joules.
Mais en quoi ces 200 joules se sont transformés ? Il n'existe plus aucune trace de cette énergie puisque l'interférence est parfaitement destructive.

Non, comme dit, les interférences sont destructives en un endroit, mais constructives juste à côté et le total de la luminosité reçue par le support est égale à la puissance émise (moins l'absorption du milieu de transmission).

[invitea2710d7b]

Je parle de deux lasers et tu me réponds avec les fentes de young, j'espère ne pas être désobligeant, mais si je n'ai qu'une tache noire, l'énergie ne se conserve pas, et ce, même si il me suffit de décaler un peu la plaque pour que ce ne soit plus le cas.
Ou bien ce que tu essai de dire c'est que je n'arriverais jamais à avoir une plaque noire ? Que forcément, au centre ce sera noir mais que je vais avoir une figure d'interférence? Comment est-ce possible avec des lasers ?
J'espère vraiment ne pas vous vexer, mais si j'ai une plaque noire, sans le moindre signe de mes photons, et si la caméra ne filme rien, j'ai perdu 200 joules.

[invite6c250b59]

Ou bien ce que tu essai de dire c'est que je n'arriverais jamais à avoir une plaque noire ?

C'est bien cela.

Comment est-ce possible avec des lasers ?

...pour la meme raison qu'il peut y avoir une interference negative. Interference negative et positive sont comme le pile et le face d'une piece, tu ne peux avoir l'un sans l'autre.

[invitea2710d7b]

D'accord, effectivement si la plaque n'est pas entièrement noire mais que seul le centre l'est (ou plutôt si j'ai une figure d'interférence), la question ne se pose pas.
Ce que j'entends par "comment est-ce possible avec des lasers" est mal formulé.
Je comprends bien le principe de l'interférence, mais ce que je veux dire c'est "comment deux lasers monodirectionnels (je ne sais pas si ce mot existe), puis-je avoir autre chose qu'une tache ?" ou encore "pourquoi, avec des lasers, je peux éclairer un autre endroit que le point visé puisqu'il n'y a pas eu de diffraction ?"

[invitea2710d7b]

Je répond ici car je n'arrive pas à le faire plus bas, je voulais juste préciser que je sais que la conservation de l'énergie est un consensus, je ne la remet pas du tout en question, je tenais aussi à vous remercier pour vos réponses et votre patience.

[invite6c250b59]

"comment deux lasers monodirectionnels (je ne sais pas si ce mot existe), puis-je avoir autre chose qu'une tache ?"

...par interférence entre les deux lasers.

"pourquoi, avec des lasers, je peux éclairer un autre endroit que le point visé puisqu'il n'y a pas eu de diffraction ?"

Que l'amplitude soit nulle à un endroit (en l'absence du deuxième laser) ne signifie pas que ce point n'est pas visé. Il est visé avec une amplitude nulle dans le cas d'un laser monochromatique seul, non nulle dans le de deux lasers qui interférent.*

*(en toute rigueur, ceci n'est qu'une interprétation parmi d'autres possibles).

[invitea2710d7b]

Donc une interférence à un effet analogue avec une diffraction ? Elle "dévie" les rayons ?

[invite6c250b59]

C'est une autre interpretation possible, valide au moins dans le sens de "obtenir une intensite non nulle a un endroit ou l'intensite serait nulle en l'absence d'un autre laser".

[invitea2710d7b]

Ok, merci.