Lycée · Terminale · Enseignement scientifique
Les défis du numérique
Numérisation, codage binaire, stockage, sécurisation des données et coût énergétique du numérique (programme de Tle, thème « Les entreprises et l'intelligence artificielle »).
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Numériser une information, c'est :
- A. La transformer en suite de 0 et de 1
- B. L'imprimer sur papier
- C. La rendre analogique
- D. L'effacer
Réponse
A. La transformer en suite de 0 et de 1 — Numériser, c'est transformer une information en une suite de nombres binaires (0 et 1) exploitable par un ordinateur.
Un bit peut prendre :
- A. 10 valeurs
- B. 2 valeurs (0 ou 1)
- C. 256 valeurs
- D. une infinité de valeurs
Réponse
B. 2 valeurs (0 ou 1) — Le bit est un chiffre binaire : il vaut 0 ou 1, soit deux valeurs possibles.
Combien de bits contient un octet ?
- A. 2
- B. 4
- C. 8
- D. 16
Réponse
C. 8 — Un octet est un groupe de 8 bits.
Avec $n$ bits, on peut coder :
- A. $n$ valeurs
- B. $2n$ valeurs
- C. $2^n$ valeurs
- D. $n^2$ valeurs
Réponse
C. $2^n$ valeurs — Chaque bit a 2 états, donc $n$ bits codent $2^n$ valeurs différentes.
Le plus petit élément d'une image numérique s'appelle :
- A. le bit
- B. le pixel
- C. l'octet
- D. l'échantillon
Réponse
B. le pixel — Une image numérique est une grille de pixels, ses plus petits éléments.
Pour numériser un son, on procède par :
- A. pixellisation et compression
- B. échantillonnage et quantification
- C. chiffrement et sauvegarde
- D. impression et scan
Réponse
B. échantillonnage et quantification — On échantillonne le signal (relevés réguliers) puis on quantifie (arrondi) chaque valeur.
Le codage RVB d'une couleur signifie :
- A. Rapide-Vert-Bleu
- B. Rouge-Vert-Bleu
- C. Rouge-Violet-Blanc
- D. Rare-Visible-Brillant
Réponse
B. Rouge-Vert-Bleu — RVB = Rouge, Vert, Bleu, les trois composantes de la couleur d'un pixel.
1 gigaoctet (Go) vaut environ :
- A. $10^3$ octets
- B. $10^6$ octets
- C. $10^9$ octets
- D. $10^{12}$ octets
Réponse
C. $10^9$ octets — 1 Go ≈ $10^9$ octets ; 1 Mo ≈ $10^6$, 1 To ≈ $10^{12}$.
La compression d'un fichier sert à :
- A. réduire sa taille
- B. le chiffrer
- C. le supprimer
- D. l'imprimer
Réponse
A. réduire sa taille — Compresser réduit le nombre de bits nécessaires pour stocker ou transmettre l'information.
Le format JPEG est une compression :
- A. sans perte
- B. avec perte
- C. impossible
- D. du texte uniquement
Réponse
B. avec perte — Le JPEG est une compression avec perte : il supprime des détails peu perceptibles à l'œil.
Le « cloud » correspond à des données stockées :
- A. nulle part, de façon immatérielle
- B. dans des centres de données bien réels
- C. dans l'atmosphère
- D. sur du papier
Réponse
B. dans des centres de données bien réels — Le cloud n'est pas immatériel : ce sont des serveurs dans des centres de données physiques.
Le numérique représente environ quelle part des émissions mondiales de gaz à effet de serre ?
- A. 0,01 %
- B. 3 à 4 %
- C. 30 %
- D. 80 %
Réponse
B. 3 à 4 % — Le numérique pèse environ 3 à 4 % des émissions mondiales, une part en forte croissance.
Niveau moyen — 12 questions
Le nombre 13 s'écrit en binaire :
- A. $1011$
- B. $1101$
- C. $1110$
- D. $1001$
Réponse
B. $1101$ — $13 = 8 + 4 + 1 = 1101_2$.
Le nombre binaire $10110$ vaut en base 10 :
- A. 18
- B. 20
- C. 22
- D. 26
Réponse
C. 22 — $16 + 4 + 2 = 22$.
Avec 1 octet, on peut coder combien de valeurs ?
- A. 8
- B. 16
- C. 128
- D. 256
Réponse
D. 256 — $2^8 = 256$ valeurs (de 0 à 255).
Augmenter la fréquence d'échantillonnage d'un son :
- A. dégrade toujours la qualité
- B. améliore la fidélité mais alourdit le fichier
- C. ne change rien
- D. supprime la quantification
Réponse
B. améliore la fidélité mais alourdit le fichier — Plus on échantillonne, plus la copie est fidèle, mais plus le fichier devient lourd : c'est un compromis qualité/taille.
Une image RVB code chaque pixel sur :
- A. 1 bit
- B. 1 octet
- C. 3 octets
- D. 8 octets
Réponse
C. 3 octets — Chaque composante R, V, B occupe 1 octet, soit 3 octets (24 bits) par pixel.
Pour archiver une image médicale sans aucune perte de détail, on choisit :
- A. le JPEG
- B. le MP3
- C. un format sans perte (ex. PNG)
- D. une compression avec perte
Réponse
C. un format sans perte (ex. PNG) — Quand chaque détail compte, on utilise une compression sans perte (PNG, etc.).
Le débit internet est généralement exprimé en :
- A. octets par seconde
- B. bits par seconde (b/s)
- C. pixels par seconde
- D. hertz
Réponse
B. bits par seconde (b/s) — Les débits se mesurent en bits par seconde (Mb/s), à ne pas confondre avec les octets (Mo).
Le chiffrement d'un message garantit avant tout :
- A. sa compression
- B. sa confidentialité
- C. sa couleur
- D. sa taille minimale
Réponse
B. sa confidentialité — Le chiffrement rend le message illisible sans la clé : il assure la confidentialité.
Le RGPD est :
- A. un format d'image
- B. un règlement européen sur les données personnelles
- C. un type de processeur
- D. un débit réseau
Réponse
B. un règlement européen sur les données personnelles — Le RGPD (2018) encadre en Europe la collecte et l'usage des données personnelles.
Quel poste pèse le plus dans l'empreinte carbone du numérique ?
- A. la fabrication des terminaux
- B. les réseaux uniquement
- C. l'éclairage des bureaux
- D. le papier
Réponse
A. la fabrication des terminaux — La fabrication des terminaux (smartphones, ordinateurs) est le premier poste d'émissions.
Le volume mondial de données créées chaque année :
- A. diminue
- B. est stable
- C. croît très rapidement
- D. est nul
Réponse
C. croît très rapidement — Le volume de données explose (de ~2 zettaoctets en 2010 à plus de 180 vers 2025).
La « sobriété numérique » consiste à :
- A. consommer plus de numérique
- B. utiliser le numérique de façon plus mesurée
- C. supprimer tout usage numérique
- D. augmenter la définition des vidéos
Réponse
B. utiliser le numérique de façon plus mesurée — La sobriété numérique vise un usage raisonné (durée de vie des appareils, streaming mesuré) pour réduire l'empreinte.
Niveau difficile — 12 questions
Une seconde de son mono échantillonné à 44 100 Hz et quantifié sur 16 bits occupe environ :
- A. 44 100 bits
- B. 705 600 bits (~88 ko)
- C. 16 bits
- D. 176 ko
Réponse
B. 705 600 bits (~88 ko) — $44\,100 \times 16 = 705\,600$ bits ≈ 88 ko ; en stéréo on double (~176 ko).
Une image $1920 \times 1080$ en RVB non compressée occupe environ :
- A. 2 Mo
- B. 6 Mo
- C. 20 Mo
- D. 200 Mo
Réponse
B. 6 Mo — $1920 \times 1080 \times 3 \approx 6,2$ millions d'octets, soit environ 6 Mo.
Un fichier de 6 Mo compressé à 0,6 Mo a un taux de compression de :
- A. 0,1
- B. 1
- C. 10
- D. 60
Réponse
C. 10 — Taux $= 6 / 0,6 = 10$ : le fichier est 10 fois plus léger.
Pour coder une couleur en RVB (1 octet par composante), le nombre de couleurs possibles est :
- A. 256
- B. 768
- C. environ 16,7 millions
- D. l'infini
Réponse
C. environ 16,7 millions — $256^3 = 256 \times 256 \times 256 \approx 16,7$ millions de couleurs (24 bits).
Pourquoi le « cloud » a-t-il une empreinte énergétique ?
- A. Il n'en a aucune
- B. Les données sont stockées dans des centres qui consomment et se refroidissent en permanence
- C. Il fonctionne à l'énergie solaire gratuite
- D. Il n'utilise pas d'électricité
Réponse
B. Les données sont stockées dans des centres qui consomment et se refroidissent en permanence — Le cloud repose sur des centres de données physiques qui consomment de l'électricité jour et nuit (fonctionnement + refroidissement).
On double la définition d'une image (deux fois plus de pixels en largeur ET en hauteur). Sa taille brute est multipliée par :
- A. 2
- B. 3
- C. 4
- D. 8
Réponse
C. 4 — Largeur ×2 et hauteur ×2 → nombre de pixels ×4, donc taille ×4.
Le numérique est un défi paradoxal pour le climat car :
- A. il n'a aucun usage utile
- B. il consomme de l'énergie mais aide aussi à la transition (optimisation, modélisation)
- C. il refroidit l'atmosphère
- D. il supprime les émissions
Réponse
B. il consomme de l'énergie mais aide aussi à la transition (optimisation, modélisation) — Le numérique émet du CO₂ mais sert aussi d'outil de transition : d'où la nécessité d'un usage sobre.
Choisir une compression avec perte plutôt que sans perte se justifie quand :
- A. chaque détail est indispensable
- B. une légère perte est imperceptible et le gain de taille est important
- C. on archive un texte juridique
- D. on stocke une image médicale
Réponse
B. une légère perte est imperceptible et le gain de taille est important — Avec perte (JPEG, MP3) convient quand l'œil/l'oreille ne perçoit pas la différence et qu'on veut alléger fortement le fichier.
Allonger la durée de vie des appareils réduit surtout l'empreinte liée :
- A. aux réseaux
- B. à la fabrication des terminaux
- C. au refroidissement des data centers
- D. au chiffrement
Réponse
B. à la fabrication des terminaux — La fabrication des terminaux étant le premier poste, garder ses appareils plus longtemps est le levier le plus efficace.
Combien faut-il de bits au minimum pour coder 256 valeurs distinctes ?
- A. 4 bits
- B. 6 bits
- C. 8 bits
- D. 16 bits
Réponse
C. 8 bits — $2^8 = 256$ : il faut 8 bits (un octet) pour coder 256 valeurs.
La quantification d'un signal consiste à :
- A. relever sa valeur à intervalles réguliers
- B. arrondir chaque valeur relevée à une valeur autorisée
- C. le chiffrer
- D. le compresser sans perte
Réponse
B. arrondir chaque valeur relevée à une valeur autorisée — L'échantillonnage relève les valeurs ; la quantification les arrondit à un nombre fini de niveaux.
Une recherche sur le volume de données mondial montre une croissance exponentielle. Cela implique pour le stockage et l'énergie :
- A. aucune conséquence
- B. une pression croissante sur les supports et la consommation
- C. une baisse de la consommation
- D. la fin du numérique
Réponse
B. une pression croissante sur les supports et la consommation — Plus de données = plus de supports de stockage et plus d'énergie pour les conserver et les transmettre : un défi majeur.
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