Automate

Voir: Robot

Généralités

Un automate, dans le domaine de la mécanique, est un appareil renfermant divers dispositifs mécaniques et, ou électriques, qui lui permettent d'exécuter une séquence déterminée d'opérations.
Ce terme désigne en particulier une machine qui reproduit le mouvement, et les attitudes d'un être vivant.
Dans le domaine de l'informatique, un automate est une machine à traiter de l'information, définie par un modèle formel (voir aussi : machine à états finis, machine de Turing).
Dans le langage courant, on surnomme automate une personne qui agit mécaniquement, soit d'une manière inconsciente (somnambule), soit sous l'impulsion d'une volonté extérieure.

Automates mécaniques

Source d'énergie

• Ressort
• Force humaine
• Machine à vapeur

Transmission

• Mécanique
• Pneumatique

Exemples de réalisations célèbres

• Le joueur d'échecs du baron von Kempelen (mystification démontée par Edgar Allan Poe) ;
• Boîtes à musique avec automates de danseurs et de danseuses ;
• Automates de Vaucanson et de Jacquet-Droz ;
• Jacquemarts des horloges de cathédrales ;
• Le trapéziste de Houdin.

Automates électro-mécaniques

• Principalement mûs par une source d'énergie d'origine électrique.
• Composants électroniques et/ou électro-mécaniques.

Transmission

• Mécanique
• Pneumatique
• Servo-commandes électriques

Automates électroniques

Il est enfin possible de réaliser de petits automates au moyen d'une simple mémoire morte (ROM), sans microprocesseur.

Entrées par tout ou rien

1. Si l'on dispose de capteurs ne fournissant que des informations de type 1 ou 0 ("porte fermée" (ou ouverte) ou « événement attendu », par exemple), la juxtaposition des bits correspondants peut être envoyée à la ROM comme une adresse.
2. La valeur de la donnée lue à cette adresse contiendra un 1 pour chaque effecteur à basculer ON (1) ou OFF (0) : relais, moteurs, électrovalves, signaux, etc.
3. Lorsque l'action de l'effecteur aura eu pour effet de changer l'un des signaux, le signal d'entrée pointera vers une adresse différente qui pourra par exemple entraîner l'arrêt de cet effecteur, ou le démarrage d'un autre, etc.

• Détails dans algèbre de Boole

Entrées analogiques

On peut si elles comportent peu de bits les traiter par un convertisseur analogique-numérique. Dans la pratique, il est rare qu'on ait besoin des bits de poids faible, et la seule chose qui sera prise en compte en entrée est la la mise à 1 ou non d'un (ou plusieurs, par sécurité) bit(s) de poids fort.

Usage

Ces automates électroniques présentent trois intérêts :

• ils ont une fiabilité extrême
• ils répondent instantanément (pas d'algorithme)
• leur prix de revient est très faible, surtout comparé à une solution à base de microprocesseur

En contrepartie, la complexité de leur programmation (ainsi que leur coût) monte presque exponentiellement avec leur nombre d'états, et on fabrique en général le contenu des ROM avec des programmes spécialisés dès que ce nombre d'états dépasse la dizaine. Une ROM de 2^N mots de N bits peut gérer 2^N états correspondants à p entrées et q sorties, avec p+q=N. Si certains de ces états ne peuvent être rencontrés dans la pratique, on peut simplifier le système d'autant avec un peu de circuiterie à bon marché (mécanisme de chip select).

Ils conviennent parfaitement pour des systèmes de sécurité ferroviaire, des machineries d'ascenseur, des commandes de feux de circulation automatique ou tout autre type d'activité exigeant du réflexe plutôt que de la réflexion.

Voir aussi

• Neurone formel dans l'article Neurone
• Modélisme

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