Les données numériques sont les informations qu'un ordinateur est capable de mémoriser, de traiter et de transmettre. Qu'il s'agisse d'un texte, d'une photographie, d'une musique, d'une vidéo, d'un jeu vidéo ou même d'un programme informatique, tout est finalement représenté sous une forme que les composants électroniques peuvent comprendre.

Contrairement à l'être humain, qui utilise des lettres, des mots, des images ou des sons, un ordinateur ne comprend que deux états électriques : la présence ou l'absence d'un signal. Ces deux états sont représentés par les chiffres 0 et 1. Toute l'informatique moderne repose sur ce principe appelé codage binaire.

En associant des milliards de 0 et de 1, l'ordinateur peut représenter n'importe quelle information. Chaque lettre d'un texte, chaque pixel d'une image, chaque note d'une musique ou chaque image d'une vidéo est converti en une longue suite de bits. Le processeur peut alors effectuer des calculs sur ces données, les copier, les modifier, les compresser ou les transmettre à un autre appareil.

Les données sont organisées de différentes façons selon leur nature. Un document contient principalement des caractères. Une image est composée de millions de pixels, chacun possédant une couleur. Un son est enregistré sous la forme d'une succession de mesures représentant les vibrations de l'air. Une vidéo n'est finalement qu'une très longue suite d'images accompagnées d'une piste sonore synchronisée.

Pour faciliter leur utilisation, les données sont enregistrées dans des fichiers. Chaque fichier possède un format qui indique comment les informations sont organisées. Par exemple, un document texte, une photographie, une musique ou une vidéo utilisent des formats différents afin que les logiciels puissent les interpréter correctement.

Les données peuvent être copiées, déplacées, compressées, chiffrées ou sauvegardées. La compression réduit la taille des fichiers afin d'économiser de l'espace de stockage ou de transmettre plus rapidement les informations. Le chiffrement, quant à lui, transforme les données afin qu'elles ne puissent être lues que par les personnes autorisées.

Chaque jour, les ordinateurs, les smartphones, les objets connectés et les serveurs échangent des quantités gigantesques de données à travers les réseaux informatiques. Les moteurs de recherche, les plateformes de vidéos, les jeux en ligne ou les services de messagerie fonctionnent grâce à ces échanges permanents d'informations numériques.

Les données sont devenues l'une des ressources les plus importantes de notre époque. Elles permettent aux scientifiques de réaliser des découvertes, aux entreprises d'améliorer leurs services, aux médecins d'étudier des maladies ou encore aux satellites d'observer notre planète. Bien utilisées et correctement protégées, elles constituent le cœur de presque toutes les activités numériques modernes.

Les bits et les octets

Toutes les informations manipulées par un ordinateur sont représentées sous la forme de bits. Le mot bit est la contraction de l'expression anglaise binary digit, qui signifie « chiffre binaire ». Un bit ne peut prendre que deux valeurs : 0 ou 1. Il s'agit de la plus petite unité d'information utilisée en informatique.

Avec un seul bit, il n'est possible de représenter que deux états différents. En regroupant plusieurs bits, on peut représenter un nombre de plus en plus important de valeurs. Le nombre de combinaisons possibles est donné par la formule :

Nombre de combinaisons = 2ⁿ

où n représente le nombre de bits.

Pour simplifier le traitement des données, les ordinateurs regroupent généralement les bits par paquets de 8 bits. Ce groupe est appelé un octet (byte en anglais). Un octet peut donc représenter 256 valeurs différentes, numérotées de 0 à 255.

Cette capacité est suffisante pour représenter de nombreuses informations. Par exemple, un caractère de base (une lettre, un chiffre ou un symbole) peut être codé sur un octet. Les couleurs d'une image, les valeurs d'un son ou les instructions d'un programme sont également enregistrées sous forme d'octets.

Les ordinateurs manipulent en permanence des milliards d'octets. La mémoire vive (RAM), les SSD, les disques durs et les clés USB indiquent tous leur capacité en nombre d'octets. Comme ces quantités deviennent très grandes, on utilise des unités plus pratiques : le kilo-octet (Ko), le mégaoctet (Mo), le gigaoctet (Go) ou le téraoctet (To), qui seront étudiés dans le prochain chapitre.

Il est important de ne pas confondre le bit et l'octet. Le bit est une unité très petite, tandis que l'octet en contient huit. Cette différence apparaît notamment lors des transferts de données. Les vitesses des connexions Internet sont souvent exprimées en bits par seconde (bit/s), alors que la taille des fichiers est généralement indiquée en octets (o).

Par exemple, une connexion de 100 Mbit/s ne permet pas de télécharger 100 mégaoctets par seconde. Comme un octet vaut 8 bits, la vitesse maximale théorique est d'environ 12,5 Mo/s (100 ÷ 8 = 12,5).

Les bits et les octets sont donc les briques élémentaires de toute l'informatique. Qu'il s'agisse d'un texte, d'une photographie, d'un film ou d'un jeu vidéo, toutes les informations sont finalement stockées, copiées et traitées sous la forme d'immenses suites de bits regroupés en octets.