Termenul științe digitale desemnează științele informației și comunicării în componentele lor hardware și software . Această terminologie include științele IT ( informatică ) și matematică aplicată legate de aceste subiecte și reprezintă un nou mod de a vorbi despre științele de informare și comunicare , la începutul celei de XXI - lea secol. Se hrănește cu discipline precum automatizarea , procesarea semnalului sau robotica .
Prin urmare, această denumire nu reprezintă un câmp științific, ci o lucrare științifică la intersecția mai multor câmpuri. Este utilizat în Franța pentru desemnarea unei educații de specialitate în învățământul secundar și pentru a desemna, în general, științele din amonte de tehnologiile digitale.
În raport cu clasificarea zecimală Dewey , câmpurile acoperite se încadrează la nivelurile 000 (Calcul, informații, lucrări generale), 500 (matematică) și 600 (tehnologie și științe aplicate), în principal:
| 003.5 | Comunicarea și teoria controlului. Cibernetica . Stabilitatea sistemelor |
| 003.7 | Tipuri de sisteme |
| 004 | IT, prelucrarea datelor : principii, echipamente, arhitectură, prelucrare, rețele, periferice. |
| 005 | IT: programare , software, date, securitate, organizare date |
| 006 | Metode speciale și aplicarea IT, inteligență artificială , multimedia |
| 511.3 | Logica matematică . Teoria matematică a automatelor . Teoria matematică a mașinilor. Limbi formale . Teoria recidivei . Decidabilitate . Operatori logici . |
| 511.5 | Teoria graficelor . Construirea graficelor. |
| 511.8 | Modele matematice și simulare . Algoritmi . |
| 519.4 | Analiza numerică aplicată .. |
| 621.382 2 | Teoria informației . Prelucrarea semnalului . |
| 629,8 | Automat . |
Principalele subiecte de studiu în științele digitale sunt sisteme , date , interfețe și modele . Printre sisteme pot fi menționate rețelele . În acest exemplu, formalismele pot fi aplicate rețelelor de calculatoare , dar apoi pot fi transformate pentru a studia rețelele biologice ( rețelele neuronale , rețelele genetice etc.) sau rețelele umane ( rețelele sociale ).
Științele digitale se disting de științele digitale ( științe computaționale ) care desemnează această abordare științifică bazată pe o utilizare masivă a modelării și simularii computerizate și matematice: medicina digitală, biologia digitală, arheologia digitală, mecanica digitală sunt exemple. Această schimbare de paradigmă este asemănătoare cu o „a doua revoluție galileană”: nu mai sunt (pentru a simplifica) doar ecuațiile matematice care descriu legile naturii, ci algoritmi care reprezintă aceste mecanisme naturale și fac posibilă reprezentarea lor, prezicerea lor, și reglați variabilele pentru a le controla. Științele digitale dezvoltă metodele și instrumentele fundamentale și transversale utilizate de științele digitale.
Acest termen a fost adoptat, în Franța, de către jucătorii din domeniu, conferința președinților de universități și a organizațiilor de cercetare legate de acest subiect, la crearea Allistene, „alianța științelor și tehnologiilor digitale”, care corespunde „întregului domeniu al informației și științele și tehnologiile comunicării ”. A fost inclus în numele învățământului de specialitate în Informatică și Științe digitale .
Este utilizat în principal de peste 10.000 de studenți și profesori în informatică și științe digitale și de organizația Inria care anunță că lucrează exclusiv la acest subiect.
Termenul anglo-saxon de informatică care este „un domeniu academic larg care cuprinde calculul, interacțiunea om-computer, știința informației, tehnologiile informației, algoritmi, domenii ale matematicii (matematică logică ,.) și științele sociale implicate” în sectorul digital se află într-o intersecție puternică cu „științele digitale”.
Utilizarea acestuia face posibilă explicitarea faptului că produsele informatice comerciale și tehnologiile care le-au produs sunt rezultatul științei recente și multidisciplinare.
Este o știință experimentală în sensul că formalizarea unei probleme cu un model, apoi simularea acesteia într-o paradigmă refutabilă , pentru a testa ipotezele formulate, este un experiment, aici digital . Este, de asemenea, o știință teoretică, deoarece obiectele studiate sunt abstracții de obiecte rezultate din natură sau din tehnologie și trebuie studiate ca atare (definiții bine definite, non-contradicție, studii ale proprietăților lor etc.).
Această știință oferă rezultate științifice extraordinare. De exemplu, de îndată ce o mașină (electronică, abstractă etc.) care calculează poate executa „ingredientele de bază” ale algoritmilor, atunci poate executa tot software-ul din lume: este o mașină universală, așa cum este definită de Church- Teza Turing . Acest rezultat implică, de exemplu, că toate „inteligențele mecanice” (computer, robot etc.) sunt echivalente din punct de vedere calitativ (vor fi doar mai mult sau mai puțin rapide sau eficiente).
Un alt rezultat arată legătura dintre informatică și concepte mari. Aceasta este teoria algoritmică a informației . Complexitatea unui mesaj din punct de vedere informațional (în sensul că „bla bla ...” chiar repetată de un număr infinit de ori conține mai puține informații decât această pagină Wikipedia de lungime finită) este definită de „lungimea celui mai mic program scris cu o mașină universală care generează mesajul în cauză ”. Pe scurt, lungimea celui mai mic program indică complexitatea mesajului. Nu este deloc evident, dar este cazul, că această definiție este relevantă, bine întemeiată, depinde de mașina aleasă doar până la o constantă și oferă o formalizare profundă a acestei idei de „complexitate”.
Aceste două rezultate provin din secțiunea Teoretică Informatică a acestei cercetări.
Pe măsură ce această știință devine populară, gândirea computațională va îmbogăți cunoștințele umane și ne va extinde viziunea asupra acestor subiecte.
Științele și tehnologiile digitale au continuat să progreseze în sinergie timp de o jumătate de secol, transformând societatea noastră.
La nivelul formării inițiale și pe tot parcursul vieții, este necesară o importantă cultură științifică și tehnică colectivă pentru a stăpâni și a nu suferi această transformare digitală.
Medierea științifică este o problemă majoră, în clasă sau online. Acest proces de mediere permite tuturor să dobândească suficientă cultură științifică pentru a înțelege bazele acestei societăți digitale și astfel să poată contribui la transformarea societății cauzată de difuzarea rapidă a acestora în țesutul social.
Institutul francez de cercetare dedicat acestor subiecte este Inria . Institutul CNRS care lucrează la aceste subiecte se numește INS2I. Majoritatea cercetătorilor din acest domeniu lucrează în universități . Alte institute precum Institut Mines-Télécom sau organizații precum CEA sunt actori majori în aceste subiecte. Multe echipe de cercetare sunt comune mai multor dintre aceste structuri.
Un comitet de etică independent de aceste structuri, CERNA, este luat de întrebările etice ridicate de această cercetare.
Société Informatique de France federalizează secțiunea „informatică“ și Societatea de Matematică Aplicată și Industrială secțiunea „matematică“ din acest domeniu.
La Academia de Științe, se află în secțiunea „științe mecanice și computerizate” (denumirea de „informatică” a fost adăugată acum câțiva ani) unde se află oamenii de știință din acest domeniu. Gilles Kahn a fost primul informatician (cercetător în informatică, așadar) care a stat acolo.
În Franța, „sectorul Internet” a reprezentat peste 1 milion de locuri de muncă în 2009 și „digital” în jur de 25% din creșterea economică în 2010, dar cu un deficit de aproximativ câteva mii de locuri de muncă în Franța. 2015 (prognoză), din cauza lipsei generalizate instruirea pe aceste subiecte.
Din 2012, Informatică și Științe Digitale (ISN) a devenit un curs de specialitate în liceu . Se intenționează a fi generalizat astfel încât toată lumea să dobândească suficiente științe informatice și matematice nu numai pentru a consuma, ci și pentru a co-crea obiecte digitale. Putem face analogia cu dorința de a preda fizică și chimie copiilor din epoca industrială, astfel încât nimeni să nu fie îngrozit de aceste progrese incredibile. EPI reunește profesori și profesori-cercetători care lucrează pentru Franța pentru a reuși în acest aspect al educației digitale.