Débugue tes humanités Saison 1

Séance 02 - L'informatique en 3 points

Origines de l'informatique, principes du numérique et qu'est-ce qu'un programme.

Chaire de recherche du Canada sur les écritures numériques — antoine.fauchie@umontreal.ca

Plan de la séance #

Origines de l’informatique
Principes du numérique
Qu’est-ce qu’un programme ?

1. Origines de l’informatique #

1. Origines de l’informatique

Des calculateurs analogiques aux machines programmables #

première machine à calculer : boulier (antiquité) ;
ordinateur : capacité de faire des calculs sans intervention humaine ;
1936 : basculement dans l’histoire de l’informatique ;
machine de turing.

Si l’informatique est une science récente, et un ensemble de technologies développées au 20e siècle, il faut garder à l’esprit que l’informatique née dès l’antiquité, soit 4000 ans avant notre ère. Le père de l’ordinateur c’est la machine à calculer : un projet qui démarre pendant l’antiquité avec le boulier, et qui se concrétise plus tard avec les inventions de Pascal ou de Leibniz. La grande différence entre ces prémisses et l’ordinateur réside dans l’automatisme : l’ordinateur peut faire des calculs sans intervention humaine (il y a une absence de mécanique).

La date de 1936 est un basculement dans l’histoire de l’informatique : Alan Turing publie un article fondateur sur la calculabilité, qui résout un problème fondamental de logique, qui passera à l’époque inaperçu auprès de celles et ceux qui travaillent sur les machines à calculer. En 1936 c’est aussi une époque où les états se réarment, et beaucoup d’efforts sont mis sur la cryptographie pour sécuriser les moyens de communication, d’où ce besoin de calculateurs.

La machine de Turing est une machine conceptuelle, très basique. Elle n’existe pas en tant que telle, il s’agit simplement un modèle pour penser le principe de l’informatique. Il n’y a par exemple pas de différence entre un ordinateur d’aujourd’hui et une machine de Turing. On parle alors de “machine universelle”, car elle traite l’information de façon simple. La machine de Turing permet de faire n’importe quel calcul, elle traite l’information de façon universelle. Alan Turing est un personnage emblématique dans l’histoire de l’informatique (et plus globalement dans l’histoire des sciences et des techniques).

1. Origines de l’informatique

Qu’est-ce qu’un ordinateur ? #

ceci n’est pas une boîte noire ;
distinguer le matériel (hardware) du logiciel (software) ;
support + message.

2. Principes du numérique #

2. Principes du numérique

Le numérique au sens propre du terme #

Représentation de la réalité via des éléments discrets et atomiques qui correspondent à des nombres naturels.

S’oppose à analogique: représentation du réel via un signal continu, “analogue” au réel.

2. Principes du numérique

Le numérique au sens propre du terme

2. Principes du numérique

La modélisation du monde #

Trois étapes:

modèle représentationnel
- donner une description en langage naturel de quelque chose
modèle fonctionnel
- transformer la représentation en unités atomiques discrètes et définir des fonctions pour les traiter
  Le “numérique” se situe ici!
modèle physique
- implémenter le calcul fonctionnel dans une machine de Turing réelle.
- calculable = computable

2. Principes du numérique

La base 2 #

Pour pouvoir implémenter l’approche numérique dans une machine avec 2 symboles disponibles (plein/vide, noir/blanc, +/-…).

Base 10	Base 2
0	0
1	1
2	10
3	11
4	100
5	101
6	110
7	111

2. Principes du numérique

La base 2

Base 10	Base 2
8	1000
9	1001
10	1010
11	1011
12	1100
13	1101
14	1110
15	1111

2. Principes du numérique

La base 2

11 en base 10 signifie: 1 dizaine et 1 unité (10+1).
11 en base 2 signifie: 1 couple et une unité ( et donc en base 10: 2+1=3)
en base 10 avec 4 chiffres je peux exprimer: 10⁴ = 10x10x10x10 = 10000 chifres (en effet de 0 à 9999)
en base 2 avec 4 chiffres je peux exprimer 2⁴ = 2x2x2x2=16
en base 2 avec 8 chiffres je peux exprimer 2⁸ = 256 (un octet)

2. Principes du numérique

Les algorithmes #

Ensemble d’instructions qui respectent deux conditions:

à chaque instruction il est possible de connaître l’instruction suivante
si on suit les étapes on arrive à une instruction qui demande l’arrêt

2. Principes du numérique

La machine de Turing #

Jouez avec une machine de Turing virtuelle

3. Qu’est-ce qu’un programme/logiciel ?

programme informatique : suite d’instructions qu’exécute un ordinateur
logiciel : ensemble de programmes informatiques + interfaces
les conditions d’utilisation