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1 Informatique générale - Histoire de l’informatique Informatique Générale Guil

1 Informatique générale - Histoire de l’informatique Informatique Générale Guillaume Hutzler Laboratoire IBISC (Informatique Biologie Intégrative et Systèmes Complexes) guillaume.hutzler@ibisc.univ-evry.fr Cours Dokeos 625 http://www.ens.univ-evry.fr/modx/dokeos.html Informatique générale - Histoire de l’informatique Plan et objectifs du cours • Objectifs du cours – Donner une vue d’ensemble de l’informatique • du point de vue historique • du point de vue des concepts • du point de vue des techniques – Donner un aperçu des métiers de l’informatique • Séances – 1-2 : Histoire de l’informatique – 3-4 : Fondements mathématiques de l’informatique – 5-6 : Architecture des ordinateurs et des micro-processeurs – 7-8 : Systèmes d’exploitation – 9-10 : Langages de programmation – 11-12 : (Réseaux) Informatique générale - Histoire de l’informatique Informatique Générale Histoire de l’informatique Guillaume Hutzler Laboratoire IBISC (Informatique Biologie Intégrative et Systèmes Complexes) guillaume.hutzler@ibisc.univ-evry.fr 2 Informatique générale - Histoire de l’informatique Qu’est-ce que l’informatique ? • Informatique = mot-valise – « Création verbale formée par le télescopage de deux (ou trois) mots existant dans la langue » (Dictionnaire Le Trésor) – Lewis Caroll (De l’autre côté du miroir) : • “Eh bien, ‘slictueux’ signiﬁe : ‘souple, actif, onctueux.’ Vois-tu, c'est comme une valise : il y a trois sens empaquetés en un seul mot.” – Exemples • franglais, alicament, adulescent, etc. • modem, codec, tapuscrit, courriel, clavardage • Autobidacte. « Personne qui, par ses seules facultés et sans l'aide de qui que ce soit, est parvenue à un échec cuisant. » – "L'autobidacte qui, dans la vie, est parti de zéro pour n'arriver à rien dans l'existence n'a de merci à dire à personne." (Pierre DAC) • Informatique = ? – Information + automatique Informatique générale - Histoire de l’informatique Qu’est-ce que l’informatique ? • Terme créé en 1962 par P. Dreyfus – « Société d’Informatique Appliquée » • L'informatique désigne l'automatisation du traitement de l'information par un système, concret (machine) ou abstrait. • L’informatique (en anglais computer science, ou computing science), est l’étude des fondations théoriques de l’information et du calcul et leur implantation et application avec des ordinateurs. • Dictionnaire de l’Académie française (1967) – « Science du traitement rationnel, notamment à l'aide de machines automatiques, de l'information, considérée comme le support de connaissances dans les domaines scientiﬁque, économique et social » Informatique générale - Histoire de l’informatique Qu’est-ce que l’information ? • Dictionnaire de l’Académie Française (9ème édition) – Informatique, science du traitement rationnel et automatique de l'information ; l'ensemble des applications de cette science – Information, élément de connaissance traduit par un ensemble de signaux selon un code déterminé, en vue d'être conservé, traité ou communiqué. – Traitement de l'information, emploi d'ordinateurs en vue d'effectuer des opérations logiques et mathématiques complexes à des ﬁns scientiﬁques, administratives, etc. – Sciences de l'information, disciplines concernant l'utilisation de ces techniques dans divers domaines professionnels. 3 Informatique générale - Histoire de l’informatique Systèmes concrets de traitement de l’information • L’ordinateur... Informatique générale - Histoire de l’informatique Systèmes concrets de traitement de l’information • ...mais aussi... Informatique générale - Histoire de l’informatique Systèmes concrets de traitement de l’information Edsger Dijkstra : « L'informatique n'est pas plus la science des ordinateurs que l'astronomie n'est celle des télescopes » 4 Informatique générale - Histoire de l’informatique STIC : Science et Technologies de l’Information et de la Communication Quoi alors ? Les STIC appréhendent toute la chaîne de l’information et de la communication, avec ses concepts, ses traitements, mais aussi ses réalisations matérielles essentielles pour acquérir l’information comme pour la transmettre d’après « Création d'un 10e Institut autour des Sciences et Technologies de l'Information ? », groupe de travail autour de Brigitte Vallée Informatique générale - Histoire de l’informatique STIC : mots-clés du domaine • modèles de calcul, algorithmique (probabiliste, quantique, distribuée), complexité, • langages de programmation, logiciel, génie logiciel, systèmes de preuve, test logiciel, sûreté de fonctionnement • systèmes d'information, bases de données, fouille de données, document électronique • recherche opérationnelle, graphes, optimisation, aide à la décision, contraintes • intelligence artiﬁcielle, représentation des connaissances, apprentissage automatique, interaction homme-machine, traitement de la langue • calcul formel, interface formel/numérique, calcul haute performance, modèles et simulations numériques • théorie de l’information, protection de l'information (cryptologie, codage), sécurité numérique • bio-informatique • automatique, systèmes dynamiques, systèmes complexes, robotique, commande des systèmes, contrôle non destructif • traitement du signal et de l'image, multimédia, vision par ordinateur, réalité virtuelle ou augmentée, communications numériques • systèmes et réseaux, architecture, systèmes d’exploitation, systèmes distribués • systèmes embarqués, systèmes matériel/logiciel, architectures programmables, systèmes nomades communicants, capteurs et réseaux de capteurs, télécommunications • micro et nanotechnologies, micro et nanosystèmes. Informatique générale - Histoire de l’informatique Système abstrait de traitement de l’information ? • Qu’est-ce que c’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 de modèles de calcul – Machine de Turing – Lambda-calcul (λ-calcul) 5 Informatique générale - Histoire de l’informatique Automate à états ﬁnis • Déﬁnition – Un automate est constitué d'états et de transitions – Son comportement est dirigé par un mot fourni en entrée : l'automate passe d'état en état, suivant les transitions, à la lecture de chaque lettre de l'entrée – L'automate est dit « ﬁni » car il possède un nombre ﬁni d'états distincts : il ne dispose donc que d'une mémoire bornée. • Un automate ﬁni forme un graphe orienté étiqueté – les états de l’automate sont les sommets du graphe – les transitions de l’automate sont les arêtes étiquetées Informatique générale - Histoire de l’informatique La machine de Turing (0/2) Informatique générale - Histoire de l’informatique La machine de Turing (1/2) • Un « ruban » – divisé en cases consécutives – chaque case contient un symbole parmi un alphabet ﬁni – l'alphabet contient un symbole spécial « blanc » (’_’), et un ou plusieurs autres symboles – le ruban est supposé être de longueur inﬁnie vers la gauche ou vers la droite, en d'autres termes la machine doit toujours avoir assez de longueur de ruban pour son exécution – on considère que les cases non encore écrites du ruban contiennent le symbole « blanc ». • Une « tête de lecture/écriture » – peut lire et écrire les symboles sur le ruban – peut se déplacer vers la gauche ou vers la droite du ruban. 6 Informatique générale - Histoire de l’informatique La machine de Turing (2/2) • Un « registre d'état » – mémorise l'état courant de la machine de Turing. Le nombre d'états possibles est toujours ﬁni, et il existe un état spécial appelé « état de départ » qui est l'état initial de la machine avant son exécution. • Une « table d'actions » – indique à la machine, en fonction du symbole lu sur le ruban et de l'état courant de la machine : • quel symbole écrire • comment déplacer la tête de lecture (’<' pour une case vers la gauche, ’>' pour une case vers la droite) • quel est le nouvel état – si aucune action n'existe pour une combinaison donnée d'un symbole lu et d'un état courant, la machine s'arrête. Informatique générale - Histoire de l’informatique Machine de Turing : exemple 1 • Inversion de tous les bits 1,0 1,1,> 1,1 1,0,> 1,_ H,_,> Si la machine est dans l’état 1 et qu’elle lit le symbole ‘0’, elle passe dans l’état 1, écrit le symbole 1, et déplace la tête de lecture vers la droite Informatique générale - Histoire de l’informatique Machine de Turing : exemple 1 • Représentation sous forme d’un graphe – les états de l’automate sont les sommets du graphe – les transitions de l’automate sont les arêtes étiquetées 1,0 1,1,> 1,1 1,0,> 1,_ H,_,> 1 0, 1, > 1, 0, > H _, _, > start 7 Informatique générale - Histoire de l’informatique Machine de Turing : exemple 2 • Compteur de parité 1,0 1,0,> 1,1 2,1,> 1,_ H,P,> 2,0 2,0,> 2,1 1,1,> 2,_ H,I,> start Informatique générale - Histoire de l’informatique Qu’est-ce qu’un ordinateur ? • Un ordinateur est un équipement informatique ; il 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...). • Un ordinateur est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme binaire, ou bits. • Dictionnaire de l’Académie Française – « Équipement informatique comprenant les organes nécessaires à son fonctionnement autonome, qui assure, en exécutant les instructions d’un ensemble structuré de programmes, le traitement rapide de données codées sous forme numérique qui peuvent être conservées et transmises. » • Le terme « ordinateur » est d’origine biblique (il se trouvait dans le Littré comme adjectif désignant « Dieu qui met de l’ordre dans le monde ») Informatique générale - Histoire de l’informatique Qu’est-ce qu’un programme? • Un programme informatique est une liste d'ordres indiquant à un ordinateur ce qu'il doit faire. Il se présente sous la forme d'une ou uploads/Science et Technologie/ cm1-histoireinformatique.pdf