Objectifs

Le but de cette activité est de faire remarquer aux élèves que l'ordinateur a la possibilité de stocker du texte, malgré le fait qu'il ne peut manipuler que des 1 et des 0. Pour cela, il utilise une table des caractères qui associe un nombre à chaque caractère.

Mise en place

L'activité se déroule en classe. Les élèves s'échangent des suites de nombres sur des papiers. Pour "décoder" ces suites de nombres, ils vont avoir besoin de tables de caractères, comme la table ASCII.

Introduction

/!\ pour bien comprendre comment les caractères sont représentés dans un ordinateur, il peut être utile d'avoir déjà abordé le binaire (plus précisément, le lien entre le binaire et le décimal).

Vous le savez déjà, l'ordinateur ne manipule que des 1 et des 0. On peut donc se demander comment il fait pour stocker des nombres, des images ou des caractères et comment est-ce qu'il fait des calculs. D'autres activités proposent de comprendre ces notions. Cette activité se penche sur la question: comment stocker des caractères? C'est à dire les lettres de l'alphabet, mais aussi la virgule, le point, le point d'exclamation, l'espace, etc...

Explications

Tout ceci est réalisé de manière très simple en réalité. Chaque caractère est associé à un nombre. On a donc par exemple: 0 représente l'espace, 1 représente a, 2 représente b, 3 représente c, ..., 50 représente !, etc... Ce qui veut dire que si on veut écrire "baba", l'ordinateur va voir "2 1 2 1" écrit en binaire (avec des 1 et des 0). Si vous avez déjà vu le binaire, vous savez déjà que le nombre de bits pour représenter un caractère dépend du nombre de caractères que l'on veut représenter. Parfois, un caractère est représenté sur 8 bits, c'est-à-dire par 8 chiffres 0 ou 1. Donc pour "baba", ce sera "00000010 00000001 00000010 00000001". Les espaces que l'on a indiqué sont uniquement là pour simplifier la lecture par les humains, ils n'existent pas en machine, l'ordinateur sait qu'il doit lire par blocs de 8 bits. Avec 8 bits, le plus grand nombre, c'est 11111111 qui représente 255 et on peut représenter aussi le 0, ce qui veut dire que l'on peut représenter 256 caractères différents.

Les tables de caractères

Vous l'avez peut être déjà remarqué, il est évident que l'on ne peut pas associer n'importe quel nombre à n'importe quel caractère... Sinon, les ordinateurs ne se comprendraient pas entre eux. Si, pour un autre ordinateur, 1 représente ":" et 2 représente "+", alors quand il va voir "2 1 2 1", il va lire "+:+:" alors qu'on voulait dire "baba". Il faut donc des conventions, une table d'associations entre des nombres et des caractères. Ainsi, lorsque quelque chose sera écrit dans un ordinateur, il va préciser quelle table il utilise, et ensuite, il va stocker les nombres qui représentent les caractères. Une table souvent utilisée est la table ASCII. Dans cette dernière, 97 représente a, 98 représente b, 99 représente c, etc... Elle est fournie dans le matériel de cette activité.

Avant de lire un fichier de texte, l'ordinateur regarde d'abord dans quel format est le texte (ou, dit autrement, quelle table il doit utiliser), comme ASCII, et ensuite il lit les nombres et va regarder dans la table quel caractère correspond.

En pratique...

Concernant l'activité, elle proposera aux élèves de s'échanger des messages basés sur une table très simple. Un élève donne une suite de nombres, l'autre élève prend sa table, regarde à quel caractère correspond chaque nombre, et décode le message de l'autre élève. Pour montrer l'importance de se mettre d'accord sur une table, on peut demander aux élèves de décoder le message sans la table en premier lieu. Ils pourront constater que c'est impossible... On ne sait pas quels sont les caractères associés aux nombres que l'on voit.

Ensuite, on peut faire remarquer qu'il n'est pas possible de construire une phrase avec la table simple (il manque les espaces, les ".", les ",", les majuscules, etc...). Ceci permet donc de présenter la table ASCII aux élèves, et leur demander de réaliser le même exercice, mais avec cette nouvelle table, qui est beaucoup plus complète que la "simple table".

/!\ Si vous regardez la table ASCII, vous pouvez constater que les premiers caractères de la table (c'est à dire du 0 au 31 inclus) ne sont pas normaux. En effet, il s'agit de caractères que l'on appelle "non-imprimables" mais qui sont importants dans un texte. Par exemple, le caractère 3, ETX, signifie "End of TeXt". C'est une caractère invisible placé automatiquement à la fin du texte, pour que l'ordinateur sache quand il doit s'arrêter d'associer les nombres qu'il voit à des caractères.

• Fiche pédagogique (pdf, docx)
• Synthèse pour les élèves (pdf, docx)
• Matériel:
  • Table très simple (pdf, docx)
  • Table ASCII - grande version (pdf)
  • Table ASCII - petite version (pdf)