CHAPITRE 1 : INTRODUCTION À LINFORMATIQUE

CHAPITRE 1 : INTRODUCTION À I·H1)250$7H48( Mme KAZI TANI ADILA Informatique1 OBJECTIFS 4X·HVP ce que O·LQIRUPMPLTXH ? Son évoluWionH VeV perVpecWiveV. Comprendre le foncWionnemenW Te O·RUGLQMPHXU TanV VeV mécaniVmeV élémentaires. 19/10/2014 2 G()H1H7H21 G( I·H1)250$7H48( ‰Contraction Te INFORmation eW auWoMATIQUE L'informatique TéVigne le traitement auWomaWique de lGinformation par un système, concreW (machine) ou abVWraiW. AussiH lGinformaWique TéVigne lGenVemble TeV sciences eW techniques en rapporW avec le traitement Te lGinformaWion. 19/10/2014 3 A quoi ça sert ? Bureautique (WraiWemenW Te WexWeH Wableur) J cGeVW une utilisation WrèV Vimple Te lGinformaWique. Mathématiques: préviVionV TGélecWionVH méWéo. Jeux: InWelligence ArWificielleH grapUiVmeH VonH ficWion inWeracWive. INFORMATIQUE 19/10/2014 4 A quoi ça sert ? Physique J SimulaWionH mécanique TeV fluiTeVH réViVWance TeV maWériauxH WrainH voiWure (TéformaWionV programméeV). Médecine J imagerie méTicaleH opéraWionV guiTéeV par orTinaWeurH apprenWiVVage. Gestion TeV flux J ArrivéeV TéparWV TanV leV aéroports (leV gareVH péripUérique). INFORMATIQUE 19/10/2014 5 A quoi ça sert ? Communication : InWerneW H InWraneWH WéléWravail. Graphisme J ReconnaiVVance Te forme H méWéoH reconnaiVVance Te coTe poVWalH généraWion TGimageV. Robotique : roboW auWonome (roboW Vur ÓarVH fooWballeurV) Vemi-auWonomeH WélécommanTé. Cinéma J Image numériqueH monWageH TeVVin animé. INFORMATIQUE 19/10/2014 6 Pour comprenTre O·LQIRUPMPLTXH eW lGarcUiWecWure TGun orTinaWeur TGaujourTGUuiH il fauW comprenTre leur évolution eW commenW onW foncWionné leurV ancêWreVH eW par quelV évoluWionV on eVW parvenu à lGarcUiWecWure moTerne TeV orTinaWeurV!!! (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 7 Depuis TeV millierV G·MQQpHV O·ORPPH a créé eW uWiliVé TeV ouWilV O·MLGMQP à calculer. Le premier exemple G·RXPLO le pluV complexe eVW O·abaque, qui connuW TiverVeV formeVH ÓXVTX·MX boulier Le boulier eVW formé G·XQ caTre recWangulaire muni Te tiges Vur leVquelleV couliVVenW TeV bouleV. (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 8 1642 J Blaise PaVcal crée une macUine capable G·MGGLPLRQQHU eW Te VouVWraire J la Pascaline. 1673 J Leibniz qui V·HVP inVpiré Te la PaVcaline invente une macUine capable Te mulWiplier eW Te TiviVer. 1805 : Joseph-Óarie JacquarT crée les métiers à WiVVer auWomaWique qui uWiliVenW TeV programmeV sous formes de cartes perforées. (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 9 A parWir Te 1930 O·pOHŃPULŃLPp permiW Te remplacer leV calculaWeurV mécaniqueV par TeV moteurs élecWriqueV. 1945 J John Von Neumann propose O·MUŃOLPHŃPXUH inWerne G·XQ calculaWeur univerVelH appelé TéVormaiV O·MUŃOLPHŃPXUH Te " Von Neumann ». (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 10 (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS I·architecture Te Von Neumann TécompoVe O·RUGLQMPHXU en 4 parWieV TiVWincWeVJ †I·unité ariWUméWique eW logique (UAL) ou uniWé Te traitement qui effecWue leV opéraWionV Te baVe ; †I·unité Te conWrôle, cUargée Tu Véquençage TeV opéraWionV ; 19/10/2014 11 (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS †La mémoire qui conWienW à la foiV leV TonnéeV eW le programme qui Tira à O·XQLPp Te conWrôle quelV calculV faire Vur ceV TonnéeV. †Les TiVpoViWifV G·entrée-VorWie, qui permeWWenW Te communiquer avec le monTe exWérieur. 19/10/2014 12 ArcUiWecWure Te VAN NNUÓANN Principe de fonctionnement 19/10/2014 13 1946 J Eckert eW Mauchly acUevèrenW O·(1H$F (NlecWronic Numerical InWegraWor anT compuWer) qui souvent conViTéré comme le premier orTinaWeur WouW électronique univerVel. A parWir Te ceWWe TaWeH lGorTinaWeur exiVWe eW Von UiVWoire matérielle Ve réTuiW Tonc à lGévoluWion TeV progrèV WecUnologiqueVH quGon Técoupe UabiWuellemenW en WermeV Te "généraWionV». (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 14 Première généraWion 1949 J ConVWrucWion Te I·(G9$F (NlecWronic MiVcreWe variable AuWomaWic) qui UériWeraiW Te la puiVVance Te calcul Te O·(1H$F eW éviWeraiW en même WempV la miVe en marcUe WrèV longue eW WrèV faVWiTieuVe Te O·(1H$F. 1950 J Turing écriW un arWicle TanV une revue pUiloVopUique pour argumenWer que le moTèle TeV ordinateurs peuW réaliVer WouW ce que faiW lGeVpriW Uumain (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 15 1952 J IŁÓ (InWernaWional buVineVV ÓacUineV CorporaWion) commercialiVenW leV premierV ordinateurs. 1954 J PremierV eVVaiV Te programmaWion avec la langage ŃorWran (ŃORmula TRANVlaWor). 1955 J InvenWion Tu moW " OrTinaWeur » en Ńrance à la TemanTe Te IŁÓ. (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 16 Deuxième génération : 1956 ² 1E63 OHV RUGLQMPHXUV NMVp VXU O·LQYHQPLRQ du transistor. 1955 J Le premier langage Te programmaWion universel Te UauW niveau à éWé implémenWéH le FORTRAN est Téveloppé par JoUn ŁackuV avec Von équipe G·IBM. (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 17 F·HVP un langage Te programmation uWiliVé principalemenW en mathématique eW TanV leV applications VcienWifiqueV. Apparition Te pluVieurV auWreV langageV (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 18 Troisième généraWion 1963 ² 1971 J LeV orTinaWeurV à circuiWV inWégréV. Elle marque O·H[SORVLRQ Te O·XPLOLVMPLRQ Te O·LQIRUPMPLTXH. Jack Oilby eVW lGinvenWeur Tu circuiW inWégré.

Il eVW mort à lGâge Te 81 anV en juin 2005. (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 19 Quatrième généraWion (1971 à noV jourV) Une TéfiniWion non univerVellemenW accepWée aVVocie le Werme Te quaWrième généraWion à lGinvenWion Tu microproceVVeur par Marcian Hoff. (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 20 les généraWionV VonW TevenueV TeV queVWionV Te type Te logiciel J †Première généraWion J coTage macUine TirecW en binaire †Deuxième généraWion J langage aVVembleur †Troisième généraWion J langageV évoluéV (FORTRAN, COBOL, Simula, APL ) †Quatrième généraWion J langageV TGinWerrogaWion Te WrèV UauW niveau comme SQL (92I87H21 G( O·H1)250$7H48( (7 G(6 ORDINATEURS 19/10/2014 21 I·LQIRUPMPLTXH Le WraiWemenW AuWomaWique Te O·information F·HVP quoi une informaWion ? : eVW un enVemble G·pYpQHPHQPV qui peuvenW êWre communiqué à O·RUGLQMPHXU. Quel Wype G·LQIRUPMPLRQ ? : NombreH TexWeH TeVVinH imageH son,". LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 automaWique informaWion 22 Comment sont stockées ces informations dans un orTinaWeur ? I·ORPPH a toujours eu besoin de compter et il a inventé la numération Técimale ou système décimal sur le modèle TeV Tix ToigWV Te noV mainV. Dans le système décimal il exiVWe 10 chiffres J 0H 1H 2H 3H 4, 5, 6, 7, 8 et 9. LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 23 Comment sont stockées ces informations dans un orTinaWeur ? Système octal eVW le VyVWème Te numéraWion Te baVe 8. Dans le système Octal il exiVWe 8 cUiffreV J 0H 1H 2H 3H 4H 5H 6H eW 7. LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 24 Comment sont stockées ces informations dans O·RUGLQMPHXU ? En informaWique J TouWe informaWion eVW repréVenWée sous forme binaire. Système binaire eVW le VyVWème Te numéraWion Te base 2.

On nomme courammenW biW (Te l'anglais Łinary TigIT) leV cUiffreV Te la numéraWion binaire. Dans le VyVWème binaire il exiVWe 2 cUiffreV J 0 eW 1. LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 25 FRGMJH G·LQIRUPMPLRQV - MéfiniWion - InformaWion LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 Codage SHUPHP G·pPMNOLU XQH correVponTance enWre la repréVenWaWion exWerne GH O·LQIRUPMPLRQ et sa représentation binaire Configuration binaire 26 FRGMJH G·LQIRUPMPLRQV - MéfiniWion - Exemple J On veut stocker le nombre 35. La repréVenWaWion exWerne Tu nombre WrenWe cinq eVW J 35. La repréVenWaWion inWerne Te 35 Vera une VuiWe Te 0 et 1 ( 100011 ). LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 27 Codage TeV nombreV Exemple J on veuW VWocker le nombre 12 Vur le TiVque Tur G·XQ orTinaWeurH on coTe généralemenW ce nombre en baVe 2 au lieu Te le coTer en baVe 10 comme nouV y VommeV naWurellemenW UabiWuéV. Ainsi le nombre 12 (en baVe 1.

0) Vera coTé en base 2 par la VuiWe binaire 1100. LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 28 Codage TeV caracWèreV Caractères : Alphabétique (A-R H a-Y)H numérique (0 1" 9 SRQŃPXMPLRQ VSpŃLMX[ ""ect Codage revienW a créer une Table Te correVponTance enWre leV caracWèreV eW TeV nombreV. Code (ou Table) ASCII (American SWanTarT CoTe for InformaWion InWercUange) LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 29 Table ASCII LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 30 Codage TeV imageV Tout commence par Técouper O·LPMJH en TeV peWiWV carrés appeléV pixelV (PICWure NLemenW) H Ń·HVP en quelque VorWe poVer une grille Vur O·LPMJH. Meux nombreV VeronW imporWanW pour Técrire ceWWe grille J le nombre Te peWiWV carreV en largeur eW ce même nombre en UauWeur. LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 31 Codage TeV imageV LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 32 Codage TeV imageV Il ne reVWe pluV quGa en TéTuire une longue liVWe G·HQPLHUV J † Le nombre Te carre Vur la largeur † Le nombre Te carre Vur la UauWeur † SuiWe Te nombreV pour coTer O·LQIRUPMPLRQ (couleur) conWenue TanV cUaque pixel J " Image en noir et blanc J 1 biW pour cUaque pixel " Image avec 256 couleur J 8 biWV pour cUaque pixel LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 33 Codage Tu Von Le son se présente par un signal analogique. LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 34 Codage Tu Von G·XQ poinW Te vue praWiqueH cela revienW à prélever la valeur Tu signal à inWervalleV régulierV Ń·HVP ce TX·RQ appelle O·échantillonnage.

NnVuiWeH vienW O·pPMSH Te codage qui on opère une converVion Tu nombre Técimal en un moW binaire LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 35 Une Véquence Te 8 biWV conVécuWifV V·MSSHOOH un octet (en anglaiV byWe). On meVure la quanWiWé Te mémoire VWockée TanV les orTinaWeurV enJ †Octets J 1 ocWeW = 8 biWV †Kilo-ocWeWV (Oo ou Ob) J 1 Oo = 1024 ocWeWV †Méga-ocWeWV (Óo ou Ób) J 1 Óo = 1 048 576 ocWeWV †Giga-ocWeWV (Go ou Gb) J 1 Go = 1 073 741 824 ocWeWV LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 36 I·LQIRUPMPLTXH Le WraiWemenW AuWomaWique Te O·information OrTinaWeur F·HVP quoi un OrTinaWeur ? Est un enVemble Te circuiWV élecWroniqueV permeWWanW Te WraiWer O·LQIRUPMPLRQ G·XQH manière auWomaWiqueH WrèV rapiTemenW. LES SYSTNÓNS MN COMAGN MNS INFORMATIONS J 19/10/2014 automaWique informaWion 37 Comment Fonctionne un ordinateur ? OrdinateursJ OrganeV TGenWrée J clavierH VouriVH micropUoneH eWc. Organe Te WraiWemenW J UniWé cenWrale OrganeV Te VorWie J écranH imprimanWeH UauW parleurVH graveur de DVD etc. Homme: OrganeV TGenWrée VonW leV cinq VenV Organe Te WraiWemenW eVW le cerveau OrganeV Te VorWie VonW leV muVcleV PRINCIPE MN ŃONCTIONNÓNNT G·81 ORDINATEUR 19/10/2014 38 6ŃOpPM JpQpUMO GX )RQŃPLRQQHPHQP G·XQ RUGLQMPHXU PRINCIPE MN ŃONCTIONNÓNNT G·81 ORDINATEUR 19/10/2014 Entrées (souris, ŃOMYLHU" Codage de O·LQIRUPMPLRQ Unité de WraiWemenW Traitement imprimanWeH ) MécoTage Tu réVulWaW Mémoires (disque dur, clé USŁH G9G" Stockage de O·LQIRUPMPLRQ 39 De quoi est composé un ordinateur ? Ordinateur = Hardware Ń·HVP OHQVHPNOH des éléments matériels de lGorTinaWeur. Software Ń·HVP O·HQVHPNOH des logiciels . PRINCIPE MN ŃONCTIONNÓNNT G·81 ORDINATEUR 19/10/2014 Hardware Software + 40 7RXP ŃH TXL ŃRPSRVH O·RUGLQMPHXU HP VHV MŃŃHVVRLUHV chaque composant possède une fonction particulière, dont les éléments les plus importants sont les suivants J PARTIE ÓATNRINL G·81 ORMINATNUR 19/10/2014 41 Unité Centrale 8Q NRvPLHU ŃRQPHQMQP O·HQVHPNOH GHV pOpPHQPV LQPHUQHV GH O·RUGLQMPHXU TXL VHUP j VMXYHJMUGHU PUMLPHU HP UHVPLPXHU les données en exécutant les instructions du programme en courV. PARTIE ÓATNRINL G·81 ORMINATNUR 19/10/2014 42 I·LQPpULHXU GH O·8QLPp FHQPUMOH PARTIE ÓATNRINL G·81 ORMINATNUR 19/10/2014 carte mère carte son et carte réseau processeur mémoire disque dur boite d'alimentation 43 I·LQPpULHXU GH O·8QLPp FHQPUMOH Carte mèreJ eVW le VyVWème nerveux Tu pcH cGeVW Vur cette carWe que VonW connecWéV WouV leV élémenWV Te O·XQLPp cenWraleH ToncH Von cUoix eVW primorTial Vi on VouUaiWe profiWer au maximum TeV péripUériqueV. PARTIE ÓATNRINL G·81 ORMINATNUR 19/10/2014 44 I·LQPpULHXU GH O·8QLPp FHQPUMOH Processeur (auVVi appelé microproceVVeur ou CPU pour Central ProceVVing UniW) eVW le ѱXU Te l'ordinateur, ce compoVanW eVW cUargé Te WraiWer leV informaWionV eW TGexécuWer leV inVWrucWionV.

PARTIE ÓATNRINL G·81 ORMINATNUR 19/10/2014 45 I·LQPpULHXU GH O·8QLPp FHQPUMOH Mémoire cenWrale RAÓ (Ramdon Access Memory) Ve préVenWe VouV forme Te compoVanWV élecWroniqueV ayanW la capaciWé Te reWenir eW reVWiWuer TeV informaWionV G·X