Données et réseaux : coder, traiter, transmettre et protéger

Étape 1

Un descripteur précise ce qu’une valeur signifie

Une table organise des objets ou des observations en lignes, avec des descripteurs en colonnes. Pour une mesure de température, on peut préciser instant, capteur, température en °C et état de présence. L’identifiant « 01 » d’un capteur est un texte dans notre dossier, pas un nombre à additionner. La température est un nombre et présence peut être un booléen, avec deux états vrai/faux.

Une collection rassemble plusieurs observations de même structure. Le type décrit les valeurs et les opérations possibles : addition de nombres, comparaison de textes, condition sur un booléen. Un nombre sans unité ou une date ambiguë peut induire une erreur. Il faut aussi distinguer une valeur manquante de zéro : une mesure absente ne signifie pas 0 °C. Le dossier inventé ne mesure aucun lieu réel ni aucun élève.

Un fichier CSV peut conserver une table sous forme de lignes textuelles séparées par un délimiteur. Dans notre extrait, le point-virgule sépare les colonnes et la virgule représente une décimale, afin de ne pas confondre séparateur et nombre. Une extension suggère un format mais renommer .txt en .jpg ne transforme pas des données textuelles en image. Des droits de lecture et d’écriture déterminent qui peut consulter ou modifier le fichier dans un environnement réel.

À retenir. Valeur, descripteur, type, unité et valeur manquante ne sont pas interchangeables.

Étape 2

Coder un nombre, un booléen ou un caractère

Un bit prend l’une des deux valeurs 0 et 1. Un octet contient huit bits. Dans l’écriture binaire d’un octet, les positions correspondent ici à 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 et 1, de gauche à droite. Le mot 00001101 représente 8 + 4 + 1 = 13. Les zéros de gauche ne changent pas la valeur mais conservent la largeur de l’octet.

Dans le code ASCII de base, A correspond à 65 et B à 66. A s’écrit 01000001 dans un octet : 64 + 1. ASCII de base utilise sept bits significatifs ; l’exemple les place dans un octet dont le premier bit vaut zéro. Les extensions et les encodages modernes peuvent coder davantage de caractères. Il ne faut pas annoncer que tous les textes, accents et langues tiennent dans un octet par caractère.

Un booléen peut être représenté par 1 pour vrai et 0 pour faux dans une convention donnée. La convention doit être explicite ; le 1 ne signifie pas forcément une personne, un volt ou un octet. Pour des quantités de données, ce chapitre utilise les multiples décimaux : 1 ko = 1 000 octets et 1 Mo = 1 000 000 octets. D’autres conventions existent ; on les indique avant un calcul. Un débit en bits/s ne se compare pas directement à une taille en octets.

À retenir. Huit bits font un octet ; le code et les unités doivent être annoncés.

Étape 3

Passer d’une grandeur à des données exploitables

Un capteur transforme une grandeur en un signal ou une donnée. Une grandeur analogique varie de façon continue dans le modèle physique, tandis qu’un dispositif numérique produit des valeurs discrètes selon une résolution et des instants de lecture. Numériser suppose notamment des prises d’échantillons et une représentation des valeurs. Une température affichée en degrés entiers n’assure pas une exactitude meilleure qu’un degré.

Dans le journal fictif, la lecture se fait toutes les 10 s. Un événement plus bref entre deux lectures peut manquer. Pour un son, des échantillons représentent l’évolution d’un signal ; pour une image, des pixels et des codes représentent des couleurs. Augmenter fréquence, dimensions ou profondeur de codage peut augmenter la taille des données, sans rendre automatiquement toute information vraie ou utile.

Exemple de modèle d’image non compressée : largeur 100 pixels, hauteur 80, trois octets par pixel. Les pixels utilisent 100 × 80 × 3 = 24 000 octets, hors en-tête et autres données. Un fichier réel compressé peut avoir une autre taille. De même, un son mono de 24 000 échantillons par seconde codés sur deux octets, pendant 2 s, utilise 96 000 octets d’échantillons, hors en-tête. Ces modèles expliquent des ordres de grandeur, pas le poids garanti de tout fichier.

À retenir. Une représentation numérique choisit des instants et une précision ; elle ne conserve pas automatiquement tout.

Étape 4

Filtrer, trier et calculer pour répondre à une question

Le filtre sélectionne les lignes satisfaisant un critère ; le tri change leur ordre sans changer leurs valeurs. Pour la question « température quand présence est vraie », on sélectionne les instants 10, 20 et 40 s. La troisième température est manquante : les deux valeurs connues sont 20 et 22, moyenne 21 °C. La conclusion doit préciser qu’elle concerne les deux mesures disponibles, pas trois valeurs valides.

La moyenne des quatre températures connues de l’ensemble vaut (18 + 20 + 22 + 24)/4 = 21 °C. Les deux moyennes sont identiques dans ce dossier mais décrivent des ensembles différents. Cette coïncidence ne prouve ni absence d’effet de présence ni relation de cause. Un tableur peut utiliser formules, filtres et graphiques ; il faut vérifier la plage sélectionnée, les nombres reconnus et le traitement des cellules manquantes.

Pour représenter le comportement, place l’instant en abscisse et la température en ordonnée avec unités. Ne relie pas silencieusement un trou de mesure comme s’il était observé. Conserve aussi le fichier initial avant une transformation réversible. Un traitement numérique est explicable : question, sélection, opération, résultat et limite. Une cellule qui affiche un nombre ne garantit pas qu’une formule porte sur les bonnes lignes.

À retenir. La base du calcul et les valeurs absentes font partie de la réponse.

Étape 5

Mettre en forme et traiter une table sans lui faire dire autre chose

Dans un tableur, une feuille est organisée en cellules : A1 désigne une cellule, A1:D6 une plage rectangulaire. La première ligne porte des en-têtes ; elle ne doit pas être mélangée aux valeurs lors d’un calcul. Une formule commence par le signe égal et utilise des références de cellules. Elle conserve donc le lien avec les valeurs sources : si une mesure est corrigée, le résultat peut être recalculé. La formule ne dispense pas de comprendre la question ni de choisir les bonnes colonnes.

Voici une méthode reproductible avec le tableau fictif. Copie les lignes CSV dans un tableur en gardant le point-virgule comme séparateur, puis vérifie que la colonne « Durée (min) » est reconnue comme numérique et que « Manquante » reste un texte, non un zéro. Dans F2, la formule française =MOYENNE.SI(D2:D6;"clos";C2:C6) calcule la moyenne des durées connues dont l’état est clos : 18, 24 et 30, soit 24 min. Le nom et les séparateurs d’une formule peuvent varier selon le logiciel et sa langue ; la logique reste : sélectionner les états clos, puis calculer sur leurs durées numériques.

Un filtre masque provisoirement les lignes qui ne répondent pas à une question, sans les supprimer. Un tri doit porter sur toute la plage A1:D6 : trier seulement la colonne « Semaine » casserait l’association entre un équipement, sa durée et son état. Pour le graphique, construis d’abord la petite synthèse par semaine fournie dans le document, sélectionne G1:H4, puis choisis des colonnes avec un titre et des unités. Un graphique rend une série lisible ; il ne répare ni une donnée absente ni une sélection incorrecte.

À retenir. Une formule, un filtre, un tri et un graphique ne sont utiles que si leur plage, leurs critères et leurs limites sont explicités.

Étape 6

Identifier les rôles, du terminal au serveur

Un terminal utilise ou produit des données ; une carte réseau lui permet de communiquer. Une liaison filaire ou WiFi transporte des échanges dans des conditions techniques définies. Un commutateur relie des équipements dans un réseau local ; un routeur relie des réseaux et transmet selon des destinations et une table. Un serveur propose un service. Ces fonctions peuvent être réunies dans un boîtier, mais elles ne deviennent pas identiques.

Une adresse IP sert à identifier une interface pour la communication au niveau étudié. Dans nos exemples IPv4, elle s’écrit avec quatre nombres de 0 à 255 séparés par des points. Elle n’est pas un mot de passe ni l’identité certaine d’une personne. Internet est un ensemble de réseaux interconnectés ; le Web est un des services qui l’utilisent. Un réseau local peut fonctionner sans accès à Internet.

Le schéma utilise uniquement des adresses réservées à la documentation. Le poste A, 192.0.2.10, rejoint le commutateur puis R1 ; le serveur B, 198.51.100.20, se trouve derrière R2. Pour atteindre un autre réseau, le paquet suit un chemin choisi par les règles du modèle. La simulation n’émet aucun paquet et ne configure aucun équipement. Un objet communicant réel demande interfaces, compatibilité, autorisations et mesures de protection adaptées.

Agrandir l’image

Trace un envoi local puis un envoi vers le serveur B. Nomme les rôles sans changer de réglage réseau.

À retenir. Un commutateur relie le local ; un routeur fait passer entre réseaux ; Internet n’est pas le Web.

Étape 7

Une table explique le prochain passage

Le routage détermine le prochain passage pour une destination. Dans notre modèle, le réseau A regroupe les adresses commençant par 192.0.2 et B celles commençant par 198.51.100 ; la notation /24 désigne ici ces trois premiers octets communs. R1 connaît A directement et une route vers B par R2. Il ne connaît aucune route pour une destination du réseau 203.0.113.

La table simplifiée indique pour chaque réseau un prochain passage. Le poste remet un paquet destiné au serveur B à R1, puis R1 le transmet à R2, qui connaît B directement. Sans route, on ne choisit pas au hasard un ordinateur. La simulation ci-dessous ne reconstitue pas tous les protocoles, adresses de liaison ou pannes d’Internet ; elle montre la nécessité d’une règle et d’une liaison disponible.

Prévois le chemin sur papier, puis sélectionne la destination et l’état de la liaison R1-R2. Une coupure empêche l’accès à B, mais n’empêche pas l’échange avec le poste local A dans le modèle. Tester les deux permet de distinguer panne locale et panne entre réseaux. Dans un système réel, un protocole et l’administrateur précisent les vérifications autorisées ; on ne modifie pas le réseau pédagogique ni n’essaye les mots de passe d’autrui.

Pour un débit idéal fictif de 8 millions de bits par seconde, un fichier de 2 Mo contient 16 millions de bits : durée minimale 2 s, sans autres échanges ni surcoûts. Une durée réelle peut être plus longue. Dire « WiFi connecté » ne donne pas ce débit garanti ; il faut les conditions et les mesures. Réduire des données inutiles peut diminuer échanges et stockage, sans suffire à quantifier tout impact environnemental.

Tester les chemins avec l’abonnement · Me connecter

À retenir. Route, destination et liaison sont trois informations à vérifier ; un débit idéal n’est pas une durée garantie.

Étape 8

Protéger un service et limiter les traces

L’identification annonce un compte ; l’authentification vérifie que l’on peut utiliser ce compte. Les droits déterminent ensuite les actions autorisées. Un fichier peut être lisible sans être modifiable. Pour une réservation fictive, connaître l’identifiant n’autorise pas à changer les droits. Des secrets différents, un gestionnaire adapté, les mises à jour et des procédures de récupération confiées aux responsables participent à la protection ; aucune activité ne demande de communiquer un vrai mot de passe.

Un témoin de connexion peut conserver un état ; une géolocalisation précise peut révéler des lieux fréquentés. On examine la finalité, les destinataires, la durée et les données réellement nécessaires. Pour compter des prêts par semaine, un total peut suffire : photographies, voix et trajets des élèves ne sont pas nécessaires. Un accès au fichier de mesures fictives peut être restreint sans mettre en place une surveillance des personnes.

Respecter la propriété intellectuelle exige de vérifier auteur, licence, attribution et conditions d’usage ; un fichier téléchargeable n’est pas automatiquement libre. Face à une usurpation ou une cyberviolence, ne participe pas à la diffusion et demande de l’aide à un adulte de confiance ou au dispositif de l’établissement ; ce cours ne demande aucun récit personnel. Un incident se signale dans un cadre protecteur, pas par une collecte publique de confidences.

Un usage responsable tient aussi compte des effets professionnels et sociaux : un réseau peut permettre partage et maintenance, mais crée des responsabilités de sécurité, d’accès et d’entretien. Un argument compare le service et les risques avec des faits pertinents. Les règles du dossier sont limitées à son contexte ; elles ne remplacent ni l’administration d’un réseau réel ni un conseil juridique personnalisé.

À retenir. Identifier, authentifier et autoriser sont distincts ; recueille seulement les données utiles.

Étape 9

Décrire un rôle numérique dans un métier avec des faits et des responsabilités

Dans un atelier fictif, un système d’information rassemble les tickets de maintenance : équipement, panne décrite, état, date prévue et personne autorisée à intervenir. Il aide la technicienne à retrouver un historique, à organiser les priorités et à vérifier qu’un entretien a été signalé. Il peut donc améliorer la continuité du service, à condition que les informations soient datées, compréhensibles et accessibles aux personnes qui en ont besoin. Le système ne répare pas seul une machine et ne remplace pas le contrôle professionnel.

Décrire ce rôle ne revient pas à dire que le numérique est forcément bénéfique ou nuisible. On peut avancer un argument court fondé sur le cas : une information partagée évite un double déplacement ; en contrepartie, une erreur de saisie peut envoyer une équipe au mauvais équipement, et un accès trop large peut exposer un planning ou des coordonnées. Les conséquences dépendent de choix concrets : données nécessaires, vérifications, droits, sauvegardes, formation et procédure en cas d’incident.

La responsabilité est répartie. La personne qui saisit vérifie ce qu’elle observe et signale une incertitude ; le responsable définit les droits et le suivi des erreurs ; l’organisation protège les comptes et entretient le service ; l’utilisateur ne contourne ni les accès ni les règles. Cette analyse porte sur les faits du scénario, les bénéfices attendus, les risques et les mesures possibles. Elle n’évalue pas une opinion personnelle sur les métiers ou sur la place du numérique dans la société.

À retenir. Un argument sur le numérique relie un usage concret, un bénéfice vérifiable, un risque et une responsabilité adaptée.