B1 · 第1集 · 5:24
太空计算机的翻转位之谜
本集讲述LightSail-1卫星因内存饱和而失联，最终靠宇宙辐射引发的自动重启恢复运行的故事，并介绍二进制运算原理。
来源：Qu'est-ce que Tu GEEKes ? · 许可：CC BY-SA 4.0
字幕
vingt mai deux mille quinze
2015年5月20日
cap canaveral un lanceur s'apprête à placer un nano satellite lightsail one en
卡纳维拉尔角，一枚运载火箭即将把“光帆一号”纳米卫星送入
orbite autour de la terre afin de tester l'utilisation d'une voile solaire comme
地球轨道，以测试太阳帆作为
système de contrôle de la position et de l'orbite d'un satellite artificiel.
人造卫星位置与轨道控制系统的可行性。
La mission du satellite: effectuer le déploiement de la voile et envoyer à la Terre
该卫星的任务是：展开太阳帆，并向地球发送
toutes les informations numériques permettant de contrôler le bon fonctionnement de
所有用于监控其运行状态的数字信息。
celui- ci. la mise en orbite s'effectue sans accroc cependant la voile du satellite
入轨过程顺利，但卫星的太阳帆却未能展开。
ne s'ouvre pas Sur Terre, les ingénieurs n'ont pas encore compris mais la mémoire de
地面工程师尚未查明原因，但 onboard 计算机的内存正趋于饱和。
l'ordinateur de bord est en train de saturer.
其内存正在逐渐占满。
À chaque envoi d'informations à la Terre,
每次向地球发送数据时，
il les enregistre également dans un fichier.
卫星也会将这些数据存入一个文件。
Ce fichier grandit, grandit, grandit,
这个文件不断增大、增大、再增大，
jusqu'à atteindre une taille de 32 mégaoctets,
最终达到32兆字节，
soit l'équivalent de dix morceaux de musique en MP3,
相当于十首MP3格式的音乐，
autrement dit la capacité de mémoire maximale du satellite.
也就是卫星内存的最大容量。
Face à ce problème, le fabricant de l'ordinateur découvre la faille.
面对这一问题，计算机制造商发现了该漏洞。
Pour éviter le crash de l'appareil,
为避免设备崩溃，
les ingénieurs essaient d'envoyer des instructions, mais rien ne se passe.
工程师尝试发送指令，却毫无反应。
Plus aucune communication n'est possible.
此后完全无法通信。
L'ordinateur de bord s'est figé,
星载计算机已死机，
de la même façon que votre ordinateur peut le faire quand vous lui en demandez trop.
就像您给电脑下达过多任务时它可能发生的状况一样。
La solution serait de redémarrer l'ordinateur,
解决办法是重启计算机，
de façon à détruire le fichier temporaire responsable de la saturation,
从而清除导致内存饱和的那个临时文件，
et envoyer le correctif.
并上传修复补丁。
À chaque passage du satellite, les ingénieurs envoient un ordre de redémarrage.
每当卫星飞越地面站上空，工程师便发送一次重启指令。
Mais comme la mémoire est saturée, rien ne se passe.
但因为内存已满，什么都不会发生。
Il ne reste plus qu'une seule solution: appuyer sur le bouton de l'ordinateur,
只剩下一个办法：按下计算机的按钮，
qui est à plusieurs centaines de kilomètres.
而它远在数百公里之外。
Et il n'est pas question d'envoyer quelqu'un là- haut juste pour ça.
绝不可能只为这事派人专程赶过去。
Ah mais il y a peut- être une autre solution.
啊，也许还有别的办法。
Il s'avère que la plupart des satellites subissent un étrange phénomène.
事实证明，大多数卫星都会经历一种奇特现象。
En général, dans les trois premières semaines de leur mise en activité,
通常，在它们投入运行后的前三周内，
ils redémarrent spontanément.
会自动重启。
Et normalement, si l'ordinateur redémarre dans ce délai,
而且，如果计算机在此期限内重启，
la mission est encore possible.
任务仍可继续。
Et c'est exactement ce qu'il se passe.
事情果然如此。
Après trois semaines de stress intense, l'ordinateur redémarre,
经过三周高度紧张的等待，计算机重启了，
vidant sa mémoire.
清空了内存。
Le correctif est envoyé, la mission est sauvée!
修复程序随即发送，任务成功挽救！
Ce redémarrage automatique, sur lequel les ingénieurs de LightSail- 1 se sont
LightSail-1 工程师们所依赖的这种自动重启，
reposés, n'est pas mystérieux.
其实并不神秘。
Il est dû à la présence de radiations qui peuvent avoir une action sur les systèmes
它是由太空中的辐射引起的，
informatiques dans l'espace.
而辐射可能影响计算机系统。
Les conséquences positives de notre cas sont extrêmement minoritaires.
这种辐射带来的正面效应极为罕见。
Les radiations sont généralement source de problèmes dans l'informatique spatiale.
辐射通常会给航天计算机带来各种问题。
Bonjour, bienvenue dans la saison 3 de Qu'est- ce que tu geek?
大家好，欢迎来到《你是个极客吗？》第三季！
Calme- toi, on t'a même pas encore présenté.
先别激动，我们还没正式介绍你呢。
C'est pas juste.
这不公平！
Les gens, je vous présente Lavi, animateur de visualisation informatique,
各位，这位是拉维，计算机可视化主持人，
une intelligence artificielle que nous avons conçue pour nous aider à vous présenter
一个由我们设计的人工智能，
des concepts informatiques sous la forme d'animations.
用动画形式为大家讲解计算机概念。
Seulement quand c'est nécessaire.
仅在必要时。
C'est toujours pareil, on me met dans le coin alors que je suis bien meilleur que
情况总是如此：他们把我放在角落，而我明明比人类更优秀。
les humains. Pour comprendre pourquoi les radiations peuvent avoir des conséquences
要理解辐射为何会影响计算机硬件，
sur le matériel informatique, nous avons besoin de vous parler un peu du binaire.
我们需要先向您简要介绍二进制。
On parlera des détails des radiations juste après.
关于辐射的具体细节，我们稍后再讲。
Vous le savez peut- être, les ordinateurs effectuent la totalité des tâches qu'on
您可能知道，计算机执行所有任务，
leur soumet avec une manipulation de 0 et de 1.
都是通过处理 0 和 1 来实现的。
On les appelle les binary digits ou bits en abrégé.
它们被称为“二进制数字”，简称“比特（bits）”。
Nous, quand on veut s'exprimer, on utilise des lettres majuscules et minuscules,
我们人类表达意思时，会用到大写字母、小写字母，
des chiffres, des caractères de ponctuation et même des cédilles.
数字、标点符号，甚至还有重音符号（如软音符）。
L'ordinateur, lui, bah
而计算机呢，
il n'a que 0 et 1 pour tout exprimer.
只靠 0 和 1 就能表达一切。
Ça vous paraît peut- être difficile à faire,
这听起来或许很难做到，
mais c'est une des manières les plus simples pour coder de l'information dans un
但却是计算机中编码信息最简单的方式之一。
ordinateur. Mais alors, comment peut- on calculer des choses en binaire?
那么，二进制下究竟如何进行计算呢？
Prenons l'addition.
我们以加法为例。
Normalement, si vous êtes allé à l'école,
正常情况下，如果您上过学，
vous savez poser une addition en décimal. Sans vraiment vous en rendre compte,
您就懂得如何列竖式做十进制加法。
vous connaissez la table d'addition.
您可能都没意识到，其实您已经掌握了加法口诀表。
La vie, là c'est nécessaire, c'est à toi de jouer.
生活里，此刻必须行动——轮到你了！
et là vous vous dites heureusement que je n'ai pas dû le l'apprendre par cœur bon ça
这时您可能会想：幸好我不用死记硬背！
se retrouve assez bien
不过它确实挺实用的，
pour additionner deux nombres c'est très simple vous connaissez ça très bien pas
因为两位数相加非常简单，您对此早已驾轻就熟，
besoin de vous le rappeler
根本无需我再提醒。
Pour chaque colonne en partant de la droite, on additionne les nombres.
从最右边一列开始，逐列相加。
On obtient douze sur la colonne de droite.
右边一列得到12。
On prend le 2 des unités pour le placer dans le résultat en bas,
把个位的2写在下方结果处，
et le 1 en retenue en haut de la colonne suivante.
把1作为进位写在下一列上方。
Dans la colonne à gauche, on prend le 2 qu'on ajoute à la retenue posée ce qui donne
在左边一列，把2加上刚才写的进位，
3, qu'on écrit dans le résultat.
得到3，并写入结果中。
Le résultat de cette addition est donc trente deux.
因此，这次加法的结果是三十二。
Merci la vie, heureusement que t'es là,
感谢生活，幸好有你在！
les gens n'auraient rien compris sinon. Merci, je suis là pour ça.
否则大家就全懵了。谢谢，这正是我的职责所在。
Maintenant regardons l'addition binaire.
现在来看二进制加法。
La table d'addition est ridiculement petite,
加法表小得可笑，
et si vous voulez l'apprendre par cœur, c'est assez simple,
如果你想背下来，其实很简单，
il vous suffit de retenir une chose: 1+ 1= 10, c'est tout.
只需记住一点：1加1等于10，就这些。
Maintenant qu'on sait ça, refaisons notre addition de tout à l'heure,
现在我们知道了这一点，再来做刚才那道加法，
mais cette fois- ci en binaire.
但这次用二进制。
Vous allez voir, c'est encore plus facile, même pour vous les humains.
你会发现，它甚至更简单——对你们人类来说也一样。
4 en binaire correspond à 100, et 28
4的二进制是100，28的二进制是11100。
à 11100. Comme tout à l'heure, pour toutes les colonnes de droite à gauche,
和之前一样，从右往左逐列计算上下两数之和。
on fait la somme des nombres du haut et du bas.
（我们逐列相加）
Pour la première colonne, ça fait zéro plus zéro,
第一列是0加0，
et pas besoin d'être une IA pour savoir que ça fait zéro.
不用人工智能也知道结果是0。