Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 Chapitre I Introduction à l’informatique Sommaire Ce chapitre est subdivisé e

1 Chapitre I Introduction à l’informatique Sommaire Ce chapitre est subdivisé en trois points suivants : I.1 Définition de l’informatique I.2. Historique de l’informatique I.3. Domaines d’applications de l’informatique I.1 Définition de l’informatique I.1.1. Informatique L’informatique est la science du traitement rationnel, notamment à l’aide des machines automatiques, de l’information, considérée comme support des connaissances et des communications dans les domaines scientifique, économique et social (Définition de l’académie Française). L’informatique est à la fois une science (Savoir) et une technique (savoir- faire). Donc, c’est la Science et la technique du traitement automatique et rationnel de l’information. Dans la définition de l’académie française de l’informatique, le mot « notamment » veut dire « surtout », « particulièrement », et non « exclusivement», « uniquement » ou « strictement ». Nous pouvons bien faire de l’informatique sans ordinateur. Ainsi, le traitement de l’information se fait grâce à des systèmes concrets (machine ou ordinateur) ou abstraits. Dans ce chapitre, nous introduisons l’informatique en commençant par définir les concepts de base de cette science, et donnant ensuite une brève histoire de son évolution, en fonction des technologies utilisées. Nous finirons par donner, de manière non exhaustive, quelques domaines d’applications de l’informatique. 2 Un système abstrait de traitement de l’information est un système formel définissant des objets qui peuvent représenter ce qu'on appelle de procédures de calcul, des algorithmes ou des programmes. Ils définissent ensuite un moyen systématique d'appliquer ces procédures, c’est-à-dire de calculer. Exemples – Machine de Turing – Lambda-calcul – Complexité algorithmique – Théorie des langages – Traitement du signal – calculabilité – Théorie de l'information, – définition de concepts et modèles – description des ordinateurs et méthodes de programmation – etc. C’est ainsi qu’on parle de l’informatique théorique et cette science ne se résume pas à l’étude et la manipulation technique de l’ordinateur. Un penseur a dit à ce sujet : « L’informatique n’est pas plus la science des ordinateurs que l’astronomie n’est celle des télescopes » Edsger Dijkstra Le mot informatique est une contraction de « information » et « automatique ». Mot créé par Philippe Dreyfus dans les années 50. Intégré dans la langue française en 1967 par l’académie. En anglais, on préfère l’expression 3 « Computer Science ». Cette expression est utilisée pour désigner à la fois la science fondamentale (informatique) et la science appliquée (ainsi que l’étude de sa mise en œuvre). I.1.2. Information et donnée Une information est une idée, un concept, un schéma, un signal, etc. L’information est le support formel d’un élément de connaissance humaine susceptible d’être représentée à l’aide de conventions afin d’être conservée, traitée ou communiquée. Une information est tout renseignement sur quelqu’un, sur un événement ou sur quelque chose. C’est un élément de connaissance qui se transmet et s’inscrit dans la mémoire de celui qui le reçoit. Une information est souvent appelée « donnée ». Une donnée est la représentation d’une information sous une forme conventionnelle (codée) destinée à faciliter son traitement. L’information est immatérielle, mais pour la stocker, il faut un support physique. Exemple : Grottes peintes, Pierre gravée, Tablettes d’argile, Tablettes de cire, Papyrus, Parchemin, Papier, Bande magnétique, Photo, Film, Disque dur, CD- ROM, DVD, etc. I.1.3. Traitement Le traitement d’une information consiste principalement aux actions suivantes : lire, saisir (écrire), modifier, stocker, rechercher, trier, calculer, ajouter et supprimer. Un traitement est dit rationnel lorsqu’il est fondé sur de la logique c.-à-d. un semble de règles ou des lois conduisant à une suite d’opérations pour un traitement performant ou efficace. Un tel traitement possède les caractéristiques recherchées suivantes : pérennité, accessibilité, rapidité, cohérence, partage, sécurité, sur des grandes tailles des données. Un traitement est dit automatique (opposé au traitement manuel), lorsqu’il s’effectue sur une machine électronique appelée ORDINATEUR. Ce traitement se déroule sans intervention humaine, en dehors de la tâche de lancement. Il permet 4 de résoudre des problèmes complexes avec une grande rapidité d’exécution et de stocker une grande quantité d’informations. I.1.4. Ordinateur Un ordinateur est un équipement informatique qui permet de traiter des informations selon des séquences d’instructions prédéfinies ou programmes. Il interagit avec l’environnement grâce à des périphériques (écran, clavier, modem...). Dans cette définition « ordinateur » = « processeur » (Voir le chapitre 2). Un ordinateur est formé des circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme binaire, c’est-à-dire sous forme de bits. Un ordinateur est une machine à traiter de l’information. L’information est fournie sous forme de données traitées par des programmes et exécutés par des processeurs. L’ordinateur est capable d’exécuter des algorithmes qu’on lui fournit sous forme de programme et sur n’importe quelle donnée discrète, qu’on lui fournit également. Il se distingue ainsi fondamentalement d’une simple machine à calculer par sa capacité à enchaîner plusieurs opérations en suivant des instructions paramétrables, permettant la réalisation d’opérations complexes. Une machine à calculer calcule tandis qu’un ordinateur traite les informations. Le mot « ordinateur » provient de la société IBM France. François Girard, alors responsable du service promotion générale publicité de l’entreprise IBM France, eut l’idée de consulter son ancien professeur de lettres à Paris, afin de lui demander de proposer un mot caractérisant le mieux possible ce que l’on appelait vulgairement un « calculateur » (traduction littérale du mot anglais « computer »). Ainsi, Jaques Perret, agrégé de lettres, alors professeur de philologie latine à la Sorbonne, proposa le 16 avril 1955 le mot « Ordinateur » en précisant que le mot « Ordinateur » était un adjectif provenant du Littré signifiant « Dieux mettant de l’ordre dans le monde ». Ainsi, il expliqua que le concept de «mise en ordre» était tout à fait adapté. 5 Rôle de l‘ordinateur : Stocker, gérer, traiter, échanger et transmettre l’information. Nous pouvons donc dire : « pas d’informatique technique sans ordinateur ». I.2. Historique de l’Informatique I.2.1. Origine de l’ordinateur L’histoire de l’informatique est conjointement liée à l’évolution technologique (ordinateur). L’histoire de l’ordinateur provient du fait que l’homme, par nature paresseux, a toujours cherché à améliorer sa façon de calculer, afin de limiter ses erreurs et pour économiser son temps. D’où vient l’ordinateur ? C’est l’usage qui est à l’origine de la machine. Les usages ou les besoins ont justifié la conception et la mise en œuvre des machines. L’origine de l’ordinateur remonte à très loin dans l’histoire des technologies. Il y avait d’abord les abaques qui sont des instruments mécaniques plans qui facilitent des calculs (ici c’est l’homme qui calcule) : – apparus en Grèce – utilisés en Chine vers 500 av. J. C. – importés chez les romains vers le 1er siècle av. J. C. Fig.1. Exemple d’un abaque Une forme particulière d’abaque, appelée bouclier, est apparue un peu plus tard. Il y avait plusieurs différentes versions : – chinoise (XIIème siècle) – japonaise (XIVème siècle) 6 – russe, française Ces boucliers avaient les fonctionnalités suivantes : – 4 opérations arithmétiques (+, -, *, /) – racines carrés et cubiques Fig.2. Exemple d’un bouclier Plus tard, les machines à calculer, comme La Pascaline (Figure 3 b), inventée au 17ème siècle (1642) par Blaise Pascal (figure 3 a) pour les calculs de son père (un percepteur de taxes), sont apparues. La Pascaline effectuait l’addition et la soustraction seulement. 7 a) b) Fig.3. Blaise Pascale et sa Pascaline Au cours de ce même siècle (Exactement en 1673), Gottfried Wilhelm Von Leibniz (Figure 3 a) améliore la machine de Pascal pour avoir les quatre opérations de base (+,-,*, /). On l’appelle, La machine multiplicatrice de Leibniz (Figure 3 b). Cette machine effectuait aussi le calcul des racines carrées. 8 a) b) Fig.4. Leibniz et sa multiplicatrice D’un autre côté, il y a eu des automates (sorte des machines qui fonctionnent sans intervention de l’homme, avec des manivelles, elles peuvent effectuer certains mouvements répétitifs), souvent des simples jouets, sont apparus (Figure 5). Fig. 5. Exemple d’un Automate 9 Les automates ont été améliorés pour donner des machines appelées « métier » capables de réaliser une tache spécifique (Exemple le tissage). Le métier à tisser de Jacquard (Figure 6 a) en 1801, inaugure les machines programmables à l’aide de cartes perforées (Figure 6 b). La tache à effectuer dépend de la disposition des troues sur les cartes. a) b) Fig.6. Le métier de Jacquard et la carte perforées Les machines à calculer ont été par la suite combinées aux automates pour donner les calculateurs. Le travail mécanique des machines est effectué par des automates programmables. Exemple : Calculateur de Babbage (Fig.7 a et b). Le travail intellectuel de l’homme est réalisé par les programmes. Charles Babbage invente (1834) la première machine (Calculateur) analytique programmable (permet d’évaluer des fonctions). 10 a) b) Fig.7. Babbage et son calculateur analytique En 1885, les calculateurs mécaniques à quatre fonctions (addition, soustraction, multiplication et division sont agrémentés de clavier pour saisir les données. Des moteurs électriques viennent rapidement remplacer les manivelles. 1936, Alan Turing propose un concept qui permettrait à une machine d’interpréter un code et donc d’effectuer des calculs de type différents. Ce qu’on appelle la machine de Turing n’est alors qu’un modèle théorique uploads/Science et Technologie/ bac-1-info-gen-unilu.pdf