La liberté des calculatrices graphiques ?

Posté par  (site web personnel) . Édité par Julien Jorge, Benoît Sibaud et Pierre Jarillon. Modéré par Ysabeau 🧶. Licence CC By‑SA.
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mar.
2025
Matériel

Les calculatrices graphiques sont de lointains dérivés des ordinateurs de poche des années 1980, dans lesquelles subsiste cette capacité native à pouvoir être programmé.
J’en serais probablement resté à mon expérience de lycéen, et l’éternel combat Casio / Texas Instrument, s’il n’y avait pas eu un virage (pas forcément bien courbe) autour de Python dans la fin des années 2010.

Entre passion de l’informatique, doux rêveur, promesse de calculatrice libre et réalité du marché… j’avais l’envie de vous partager mes quelques heures de recherches et de réflexions sur le sujet.

Sommaire

Ordinateur de poche, calculatrice et langage BASIC

Les ordinateurs de poche existent depuis les années 80 et ont fait le succès de sociétés telles que Sharp, Casio ou Psion. Ils se confondent avec les calculatrices les plus évoluées, et restent aujourd’hui les seules survivantes de ces deux mondes.

Elles sont programmables, majoritairement dans de nombreux dialectes du langage BASIC, directement sur la machine, mais aussi dans d’autres langages plus bas niveau, souvent via un ordinateur plus conventionnel.

Une évolution de rupture

Dans la fin des années 2010, deux évolutions sont poussées dans le monde des calculatrices : le « mode examen » et le besoin d’un langage plus moderne, beaucoup se tournant vers le langage Python.

C’est l’occasion pour NumWorks de se lancer dans ce marché très spécial. Deux point sont mis en avant :

  • Le langage Python comme le langage de programmation utilisateur (alors que ce n’est qu’un autre ajout pour les constructeurs historiques).
  • Un modèle « libre », qui as fait beaucoup parler de ce nouveau venu, notamment ici.

Libre - Un peu, beaucoup, à la folie, passionnément… pas du tout

La mise en application s’est vite montrée moins claire. La libération matérielle tient, à en juger par leur GitHub, à huit fichiers STL, sous licence CC-BY-NC-ND, et dont la dernière mise à jour date de 2020. Il est donc interdit d’en faire des modifications et/ou une utilisation commerciale… une liberté relative.

Le système d’exploitation, nommé epsilon, qui offre une bonne implémentation de Python, mais qui souffre de plusieurs problèmes de jeunesse, est bien disponible… mais également sous cette même licence CC-BY-NC-ND.

Omega

Critiquée pour cette différence entre le discours commercial de liberté, et la réalité de la licence, en mai 2018 elle fut finalement modifiée en CC-BY-NC-SA, autorisant donc la modification et la redistribution de versions modifiées. Il en naîtra notamment Omega un dérivé communautaire d’Epsilon, alors en version 11.

Ma petite CASIO

Dans un esprit de découverte, j’ai eu l’envie d’explorer moi-même ce nouveau monde du Python sur calculatrice. Peut-être un peu entrainé par les différentes lectures sur la calculatrice libre que je lisais un peu partout.

Cependant, l’interprétation assez personnelle de NumWorks du libre, et l’obligation de passer par leur site pour communiquer avec la calculatrice a orienté mon choix vers une Casio Graph 90E.

Pas que cette dernière soit plus libre, bien au contraire… juste qu’elle est simplement reconnue comme une clef USB pour y transférer des éléments depuis l’ordinateur et qu’elle a une communauté plus importante.

Le micro-python qui y est intégré est limité, et s’il permet de faire des choses… on voit que le constructeur s’est limité à ce qui était juste nécessaire. Ce qui limite les possibilités laissées aux utilisateurs.

J’aurais pu en rester là, et c’est même un peu ce que j’ai fait jusqu’à peu.

NumWorks - L’esprit d’ouverture… ou pas

Alors que j’explorais d’autres domaines, et que ma Casio prenait la poussière, le monde évoluait, et NumWorks en était à la 4ᵉ variante matérielle de sa calculatrice révolutionnaire.

La définition du « Libre » par l’entreprise avait elle aussi eu le temps d’évoluer.

Epsilon depuis sa version 16 du 30 novembre 2021, verrouille les calculatrices pour n’autoriser que les systèmes officiels du constructeur. Un peu à l’image des consoles de jeu, que certains hackent pour installer des homebrew ou firmware modifiés, il en devient de même pour la « calculatrice libre » : on chasse les évolutions communautaires.

Epsilon en est aujourd’hui (28 février 2025) à sa version 23… sans volonté affichée d’ouverture supplémentaire. Le dépôt GitHub n’affiche pas de licence dans ses métadonnées, mais une mention « Copyright - All rights reserved. NumWorks is a registered trademark. » figure en bas de la page de présentation.

Oméga a mis en pause son développement depuis février 2024, renvoyant vers une autre alternative Upsilon, qui ne s’installe pas mieux sur une calculatrice NumWorks verrouillée… mais quelqu’un a compilé pour la CASIO.

La magie du libre

C’est M. Bernard PARISSE qui a compilé une version d’Upsilon comme application pour la génération de CASIO que je possède. Je vous invite à en lire tous les détails sur la page de son projet.

Arrivant donc à avoir le meilleur des mondes, le travail de NumWorks, les additions de la communauté et plus de puissance supplémentaire de ce matériel.

Mais cela est conditionné par la possibilité de pouvoir faire fonctionner des applications tierces sur ces calculatrices…

Vers la fin des applications avancées

Il y a historiquement deux méthodes pour développer des applications pour ces calculatrices.

Un langage haut niveau, qui est un dialecte BASIC, une adaptation de Python, ou d’autres langages plus ou moins évolués, qui sont directement modifiables sur l’appareil (même si le clavier d’une calculatrice n’y est pas toujours optimal).

Un langage bas niveau, typiquement du C ou même de l’assembleur, édité et compilé sur un ordinateur puis transféré vers la calculatrice (même si certaines machines Sharp pouvaient se programmer en C directement sur la machine).

Et c’est un point que met en valeur Bernard PARISSE dans son argumentaire sur Upsilon pour CASIO : l’ouverture de ce constructeur aux développements tiers.

Mais voila, ce n’est pas forcément le sens que prennent les constructeurs, même chez CASIO.

Le test communautaire de la CASIO Math+, qui succède à la Graph 90E, ne permet pas ces applications tierces développées en langage de bas niveau, et la conclusion sur ce point est tout sauf optimiste.

Voila qui conclut ce petit tour dans le sous-domaine de l’informatique qu’est celui des calculatrices graphiques, même si ce n’est probablement pas ce qui vous servira dans une discussion autour de la machine à café (sauf, peut-être, si vous êtes prof de math).

Aller plus loin

  • # Pour les personnes qui font de l'électronique

    Posté par  . Évalué à 5 (+3/-0).

    C'est un sujet qui m'intéresse depuis que ma HP48sx a rendu l'âme…

    J'ai trouvé ceci, qui m'a l'air sous licence libre, mais il faut savoir se servir d'un fer à souder : Delta Pico

  • # HP48 GX

    Posté par  (site web personnel) . Évalué à 10 (+10/-0).

    Le bon temps. Dans ma classe, personne ne bossait plus et jouait aux jeux que j'avais programmés, d'abord sur Casio : Jackpot, Mastermind, Bataille navale, Space invader, etc.

    Plus tard, j'ai acheté une HP, HP48GX, beaucoup plus ouverte et extensible, notamment par des cartes mémoires et un port infrarouge. Bien pratique avec l'application télécommande universelle. Il y avait également les niveaux de gris, et une fameuse image de Claudia Shiffer:

    img

    Beaucoup de documentation, et de livres sur la logique interne, des clubs de passionnés, etc. Le langage RPL assez intéressant, et également la possibilité d'utiliser des instructions pseudo-assembleur via l'instruction SYSEVAL.

    • [^] # Re: HP48 GX

      Posté par  (site web personnel, Mastodon) . Évalué à 9 (+7/-0).

      Et la possibilité de coder en assembleur également, grâce à ASMFlash au début. J'en ai passé des heures dessus !

      Pour l'aspect communauté, il y avait aussi HP qui avait organisé au début des années 90 des journées de rencontre de développeurs et passionnés (parmi lesquels ceux qui ont fait un OS alternatif, Meta Kernel, qui est devenu par la suite l'OS de la HP 49).

      À Paris, il y avait un petit magasin d'électronique, "Maubert Electronique", qui a servi pendant un temps de quartier général à quelques passionnés.

      Que de chouettes souvenirs.

    • [^] # Re: HP48 GX

      Posté par  . Évalué à 3 (+1/-0). Dernière modification le 08 mars 2025 à 10:04.

      C'est LA plateforme qui m'a fait m'orienter vers l'informatique.

      J'en ai acheté une deuxième après avoir grillé l'alimentation de la première en la branchant au secteur avec un transfo et des pince croco ; manip sensé économiser les piles.

      J'ai toujours la bible "faîtes vos jeux en assembleur" avec le programme chargeur et les longues chaînes de caractères hexa à écrire à la main.

      Le hack pour augmenter la portée de l'IR et faire une télécommande capable de cloner les télécommandes de voiture de l'époque.

      Et maintenant le simulateur sur android qui remplace avantageusement la calculatrice incluse. Mais sans le fabuleux touché.

      • [^] # Re: HP48 GX

        Posté par  (site web personnel, Mastodon) . Évalué à 2 (+0/-0).

        avec le programme chargeur et les longues chaînes de caractères hexa à écrire à la main.

        Dans mes bras copain! Tu as fait de l’assembleur (écrire directement en binaire/octal/hexa) et non du langage d’assemblage…

        J'ai toujours la bible "faîtes vos jeux en assembleur"

        Loïc Fieux si tu passes par là… ;) Bien que l’ayant eu, je suis plutôt team prof Jean-Michel Ferrard :) Même pour le langage d’assemblage, même si je le classerai après la syntaxe Jazz (et donc avant la syntaxe Masd, qui a plein d’atout mais bon on a des habitudes qui ont la vie dure et la flemme de convertir encore les sources.)

        J’en profite pour annoncer, pour les nouvelles générations (49G et suivants), que d’autres continuent d’écrire et que récemment Marcos Navarro a sorti sa contribution disponible sur Books.Google et Amz (non, je n’ai pas d’action dedans mais j’ai trouvé bien fait/écrit et aime partager ce que j’apprécie.)

        avoir grillé l'alimentation de la première en la branchant au secteur avec un transfo et des pince croco ; manip sensé économiser les piles.

        Beaucoup d’entre nous ont versé une larme en te lisant : la mort d’une 48 ne laisse pas indifférente

        “It is seldom that liberty of any kind is lost all at once.” ― David Hume

  • # Une autre alternative libre

    Posté par  . Évalué à 10 (+9/-0).

    On peut faire tourner du code libre sur les calculatrice de SwissMicros. Par exemple, il y a une ré-implémentation libre de la HP-48: DB48X dont le code est sous licence LGPL-3.0.

    Bien sûr, le coût de ces calculatrices n'est pas le même qu'une Casio, une TI ou une NumWorks…

    • [^] # Re: Une autre alternative libre

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 1 (+0/-0).

      Je connaissais pas SwissMicros, mais cela me semble être (en tout cas visuellement) des clones des calculatrices HP des années 90.
      Ça a l'air d'être tout de même très confidentiel et pas facile à trouver un revendeur…

  • # Il y avait, à l'époque, Fargo sur Ti92 et Ti89

    Posté par  . Évalué à 7 (+6/-0).

    Sur les TI aussi, il y avait la possibilité de faire de la programmation, directement en assembleur, via Fargo. De mémoire, il fallait utiliser un cable série jack 2.5mm (à faire soi même, j'en avais vendu quelques un…). Ensuite, installer Fargo, le launcher assembleur. Et zou, un nouveau monde s'ouvrait à vous, pour peu que vous compreniez l'assembleur du 68000.

    La Ti92, c'était la classe, beaucoup de souvenir…

  • # La limite de la liberté... pour le mode examen. Normal.

    Posté par  (site web personnel) . Évalué à 6 (+6/-1).

    Certains petits malins pouvaient utiliser des OS modifiés afin d'avoir un faux mode examen : la led qui clignote rouge alors que la mémoire interne contient du matériel interdit pour un examen.

    C'est essentiellement ce qui a poussé la NumWorks à verrouiller un peu. Ça se comprend ; et ils ont reçu des pressions, il me semble, pour parer à ce souci.

    Après, disposer directement d'un émulateur en html disponible sur le site est un énorme plus concernant les besoins des enseignants. Par exemple, j'en intègre, au besoin, un dans une page web de cours, ce qui permet de rendre dynamique un exercice classique.

    C'est léger et efficace.

    Pour ça, et sa simplicité, et toutes ses possibilités, la NumWorks m'a fait oublier toutes les autres calculatrices. Je ne recommande qu'elle au lycée (tout comme mes collègues).
    Et quand elle atteint sa limite, il est temps de passer sur une machine digne de ce nom !

    • [^] # Re: La limite de la liberté... pour le mode examen. Normal.

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 9 (+7/-1). Dernière modification le 04 mars 2025 à 18:29.

      La solution : libérer¹ les examens !

      ¹ des contraintes débiles du siècle dernier.

      Le post ci-dessus est une grosse connerie, ne le lisez pas sérieusement.

      • [^] # Re: La limite de la liberté... pour le mode examen. Normal.

        Posté par  (site web personnel) . Évalué à 4 (+5/-2).

        Non, ce n'est pas si débile. Je pense.

        Prenons des exemples progressifs.

        1. Savoir poser une opération, fin de primaire, début du collège, sans calculatrice. C'est une compétence qui permet de s'exercer à appliquer un algorithme. Ça participe à la construction intellectuelle. Interdire une calculatrice à certains contrôles est naturel.
        2. Savoir structurer quelques phrases, bien enchainées, pour faire les premières démonstrations, c'est aussi une belle compétence. Elle serait divulgachée par des pompes que l'on recopie sans trop réfléchir.
        3. Pour le BAC, avoir à disposition trop de contenu, masque certains points d'évaluation utiles.

        Après, on est totalement d'accord, la vie professionnelle s'organise autour d'un bureau totalement équipé (ou tout autre cadre équivalent). Mais c'est quand même bien quand on sait faire beaucoup de choses sans aides ; des automatismes ! Des choses simples à faire vite, sans assistance.

        Ensuite, on peut critiquer l'Éducation de manière générale sur le dernier siècle.

        1. Est-ce un système qui a permis de maintenir essentiellement la même caste, à peu près, aux mêmes postes à responsabilité ?
        2. Aujourd'hui, a-t-elle dévié pour favoriser la même caste ? (on peut penser aux études de pseudo économie avec constitution de carnet d'adresse)

        En bref, comment fonctionne réellement l'ascenseur social ?

        Pour revenir aux examens et leurs contraintes (débiles ou pas)… Ce ne sont pas les conditions permanentes de travail à l'école ; ouf !!!

      • [^] # Re: La limite de la liberté... pour le mode examen. Normal.

        Posté par  (site web personnel, Mastodon) . Évalué à 3 (+1/-0).

        J’allais répondre comme le commentaire précédent que c’est la faute au _el famoso « mode examen » :( Je trouve cela un peu débilos aussi, d’autant plus que l’expérience a montré qu’en autorisant tous les documents (la triche donc, comme on le pensait à une époque), ça ne permettait pas pour autant d’y arriver aisément…
        En tout cas, en suivant les liens, j’ai vu qu’un enseignant-chercheur et grand partisan du calcul symbolique embarqué pointe —mieux que je ne saurais le faire— l’hérésie du mode examen Mais bon, il semble plus simple de vouloir freiner l’évolution que d’adapter l’enseignement…

        “It is seldom that liberty of any kind is lost all at once.” ― David Hume

    • [^] # Re: La limite de la liberté... pour le mode examen. Normal.

      Posté par  (site web personnel) . Évalué à 3 (+2/-1).

      Mode examen

      C’est effectivement l’argument du mode examen et des firmwares modifiés qui permettent de simuler faussement son comportement qui a justifié le verrouillage de mise à jour du firmware. Notamment lors de l’étendue de leur cible commerciale à d’autres pays.

      Mais…

      Je ne dois pas être le seul à imaginer qu’un petit montage électronique puisse simuler le « mode examen » assez simplement. Ça demanderait de toucher au matériel de la calculatrice et serait assurément moins simple à diffuser, mais ça ne me semble pas très loin d’être inaccessible (Je suis de la génération à laquelle l’on soudait des puces dans les PlayStation pour les débrider).

      Pourquoi ne pas brider que cette fonction de mode examen à la présence d’un firmware officiel. Je conçois que ça puisse être compliqué si le matériel n’est pas prévu pour, mais il y a eu au moins deux révisions matérielles depuis l’arrivée de ce verrouillage.
      Pourquoi ne pas permettre alors un firmware alternatif, le conditionnant avec la perte du mode examen ?

      Les sources d’Epsilon est et restent lisibles sur GitHub, mais avec des licences changeantes, qui reviennent aujourd’hui à du « tout droit réservé ». Ça me parait assez contradictoire.

      La qualité des NumWork

      Même si elles sont moins libres que la promesse d’origine et moins ouvertes qu’elle ne l’était à une époque, je ne nie pas ces possibles qualités (je n’en ai jamais eu réellement en main).

      L’émulateur est effectivement une grande force, disponible en Web et en application mobile, pour la version de l’éditeur, mais aussi pour les alternatives.
      Qu’il soit disponible entièrement, gratuitement et sans même une inscription, est une rareté, voire une exception, dans ce que j’ai exploré du monde des calculatrices.
      C’est un vrai point à souligner.

      Upsilon propose même des compilations en client lourd (mais je n’ai pas testé)

      • [^] # Re: La limite de la liberté... pour le mode examen. Normal.

        Posté par  (site web personnel, Mastodon) . Évalué à 3 (+4/-2).

        Et Windows à de grandes capacités je ne vois pas pourquoi tu veux un Linux. Et puis Office 365 est tellement plus productif qu'un LibreOffice.
        Te rends tu compte de ce que tu dis, ici même?
        Évidemment que le produit commercial est bien fait… mais est-ce qu'il ne t'enferme pas, t’empêchant de le comprendre, customizer, de le réparer et t’enfermant dans un modèle économique de toujours racheter?

        Sous licence Creative common. Lisez, copiez, modifiez faites en ce que vous voulez.

        • [^] # Re: La limite de la liberté... pour le mode examen. Normal.

          Posté par  (site web personnel) . Évalué à 3 (+1/-0).

          Ces calculatrices graphiques pourraient être un formidable terrain de découverte de l’informatique pour tous les lycéens qui les possèdent (et qui sont la masse de ce marché).
          Mais, et c’est bien l’objet de ma réflexion dans cette dépêche, ce sont des univers très fermés… et qui le sont de plus en plus.

          Ce billet de Bernard PARISSE en parle assez bien en faisant un bilan de situation… datant de 2021. La situation ne semble pas évoluer dans un meilleur sens depuis.

          Et ces lycéens n’ont pas le choix.
          Pas le choix de la marque, étant imposé par la politique de l’établissement scolaire.
          NumWork n’a représenté qu’un vent d’ouverture à ceux qui avaient l’occasion.
          De moins en moins de choix, même dans les applications tierces qui étaient propres aux constructeurs.

          L’émulateur (qui est l’objet de ma réponse) est l’un des plus ouverts dans ce monde très très fermé. La moins mauvaise des solutions peut-être, mais dans des choix qui sont très limités, surtout pour les utilisateurs finaux (que sont les lycéens).

          Peux-on parler du propriétaire… et pas qu’en mal ?

          C’est une question que l’on s'est posée à l’occasion d’une table ronde dans le GULL local il y a peu, sous le titre « Libre de faire un choix non "libre" ? ».

          Et je trouve qu’il est important de pouvoir en parler, de ne pas voir le monde comme tout blanc ou tout noir, d’avoir conscience que nous avons tous nos contraintes et nos vies.
          Que les choix ne se limitent pas à Libre ou Non Libre

          Nous devons individuellement faire nos choix avec des composantes multifactorielles.
          La liberté numérique en est une, comme l’est l’impact écologique, l’impact financier, la dépendance aux autres, l’impact sur les communautés dans lesquelles nous sommes acteurs… et bien d’autres choses, que nous pondérerons chacun à notre manière.

          Comme acteur dans le libre, je n’essaye que d’informer ceux qui le veulent pour bien qu’ils aient les clefs pour bien positionner cet indicateur de liberté numérique pour eux-mêmes.

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