Selon le contexte, un même mot désigne plusieurs choses, plusieurs mots désignent la même chose. De nouveaux mots apparaissent, d'autres tombent en désuétude...
Domaine d'activité scientifique, technique et industriel relatif au traitement automatique de l'information.
Machine qui effectue des calculs (opérations arithmétiques ou logiques) sur des données numériques.
Type de calculateur effectuant des opérations arithmétiques.
Machine qui effectue des calculs sur des données numériques en suivant les instructions d'un programme.
Automate peut désigner :
Il reproduit en autonomie une séquence d'actions prédéterminées. Les automates ont évolués en trois grandes familles :
Une seule instruction | Suite d'instructions | |
---|---|---|
Données logiques | Porte logique | Automate |
Données numériques | Calculateur | Ordinateur |
Suite de valeurs numériques, généralement regroupées en octets, enregistrées sur un support de stockage. Les fichiers se répartissent en deux catégories :
Fichier contenant une suite d'instructions exprimées dans un langage informatique, exécutable par un ordinateur. Un programme peut être :
Caractéristiques principales :
Fichier contenant des données numériques traitées par des programmes.
Suite d’instructions permettant de résoudre un problème. Traduit dans un langage informatique, l'algorithme devient un programme.
Système de programmes, ainsi que tous les fichiers de données nécessaires à le rendre opérationnel.
Date | Evènement |
---|---|
IXe siècle | Le nom du mathématicien persan Muhammad Ibn Mūsā Al-Khwârizmî est à l'origine du mot algorithme. |
1955 | IBM France introduit le mot ordinateurpour traduire l'anglais computer. |
1957 | L'ingénieur allemand Karl Steinbuch crée le terme Informatikpour son essai intitulé Informatik Automatische Informationsverarbeitung, traduit en français par informatique. |
1969 | La Délégation à l’informatique chargée du Plan Calcul adopte le mot logicielpour traduire l'anglais software. |
Il s'agit ici de présenter quelques machines, calculateurs ou ordinateurs, importantes dans le cadre historique. Indiquer une date précise reste la plupart du temps difficile. Il s'écoule du temps entre l'idée, la conception, la mise au point, la commercialisation. Il est souvent délicat d'affirmer que telle machine est la première au monde à obtenir tel résultat :
C'est un dispositif mécanique grec de l'antiquité, utilisé pour calculer et afficher des informations sur les phénomènes astronomiques. C'est le premier calculateur à engrenages de l'Histoire.
C'est une calculatrice mécanique, inventée par Blaise Pascal en 1645. Ayant effectivement été utilisée en pratique et commercialisée, elle est souvent considérée comme la première calculatrice (ou machine à calculer) de l'Histoire.
C'est une machine à calculer à addition et soustraction directes et qui permet aussi de multiplier et de diviser. Inventée en Russie en 1873 par Willgodt Theophil Odhner, un immigrant suédois, elle deviendra extrêmement populaire au XXe siècle.
C'est une machine mécanique dont l'architecture ressemble à celle d'un ordinateur moderne. Elle n'a jamais été construite dans son intégralité. Sa collaboratrice, Ada Lovelace, est souvent considérée comme la première informaticienne de l'Histoire. Plan 28 est un projet de construction de cette machine.
C'est une sorte d'ordinateur mécanique capable de casser les codes allemands d'Enigma, pendant la Seconde Guerre mondiale. Elle est une amélioration de la Bombe cryptologique du polonais Marian Rejewski, travaillant au Biuro Szyfrów. Alan Mathison Turing est souvent considéré comme le père de l'informatique.
Les ordinateurs et calculateurs ont été construits à partir de quatre composants de base.
Il était très utilisé autrefois pour construire les systèmes automatisés.
On dit qu'il est électromécanique plutôt qu'électronique du fait de sa partie mobile.
Le premier relais réellement pratique
a vu le jour en 1837, grâce à l'inventeur américain Samuel F.B. Morse
(celui qui a inventé l'alphabet de même nom).
C'est un autre composant équivalent au relais, inventé en 1906 par l'américain Lee De Forest, très utilisé dans les années 1950-1970. Les tubes électroniques fonctionnant aussi en analogique, ils ont été très utilisés pour construire les postes de radio. Ils sont basés sur l'effet thermo-ionique.
Qui a inventé le transistor, dont on dit qu'il a engendré la quatrième révolution industrielle, après celles du charbon, de l'électricité et du nucléaire?
Il a été mis en œuvre en 1947 par les Américains John Bardeen, William Shockley et Walter Brattain, chercheurs des Laboratoires Bell. Ces chercheurs ont reçu pour cette invention le prix Nobel de physique en 1956.
Sauf que... Quelques années plus tôt, en 1925, le physicien austro-hongrois Julius Edgar Lilienfeld déposa un brevet, au Canada, sur le concept théorique d’un « transistor à effet de champ ».
Le TA166 fut un des premier transistor commercialisé en 1952.
C'est un circuit intégré, aussi appelé puce électronique. L'Intel 4004 est le premier microprocesseur commercialisé en 1971. Fonctionnant en 4 bits, (32 caractères) à une fréquence 740 kHz, il comporte 2300 transistors.
Le relais a été utilisé pour fabriquer le premier ordinateur au monde, en 1941. Le Z3 (Zuse 3) était un calculateur à relais électromécaniques conçu par l'ingénieur allemand Konrad Zuse. Ce calculateur était la première machine programmable pleinement automatique ce qui en fait le premier ordinateur du monde. Il était composé de 2000 relais électromécaniques, fonctionnait à une fréquence d'horloge de 5 à 10 Hz et exploitait des mots d'une longueur de 22 bits. Le code et les données étaient stockés sur des rubans perforés en celluloïd.
L'ABC (Atanasoff–Berry Computer) fut reconnu, après un procès, comme le premier ordinateur numérique électronique (ce que prétendait être l'ENIAC). Il fonctionnait avec des tubes à vide et a été testé avec succès en 1942. Il a été conçu par les américains John Vincent Atanasoff et Clifford Berry.
En 1955, le TRADIC (TRAnsistor DIgital Computer or TRansistorized Airborne DIgital Computer) des laboratoires Bell a été le premier ordinateur à transistors des États-Unis. Il comportait 700 transistors et 10 000 diodes.
En 1972, la société française Réalisations et études électroniques
fondée et dirigée par André TRUONG, commercialise le premier micro-ordinateur vendu assemblé, le Micral N à microprocesseur 8 bits Intel 8008.
De nos jours, la plupart des ordinateurs sont construits selon l’architecture de von Neumann. Ils sont constitués de quatre composants :
Deux grandes familles de microprocesseurs :
Principaux types de CPU :
Type | ARM | x86, x64 |
---|---|---|
Utilisation | ||
Fabriquants | Qualcomm Samsung Freescale Nvida ... | Intel Corporation AMD (Advanced Micro Devices) |
Selon la loi de Gordon Moore, énoncée en 1975 : Le nombre de transistors des microprocesseurs sur une puce de silicium double tous les deux ans.
Un ordinateur traite des données numériques constituées de suites de nombres. Ces derniers s'écrivent communément en notations binaire, décimale ou hexadécimale.
Systèmes de numération :
Binaire | 0 | 1 | 10 | 11 | 100 | 101 | 110 | 111 | 1000 | 1001 | 1010 | 1011 | 1100 | 1101 | 1110 | 1111 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Décimal | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Hexadécimal | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | A | B | C | D | E | F |
On dit de manière rigoureuse :
On dit plus simplement :
Attention à la confusion, un nombre décimal peut désigner :
Exemple de code :
nb_dec=123 nb_hex=0x7b nb_bin=0b1111011 print(nb_dec, nb_hex, nb_bin) print(type(nb_dec), type(nb_hex), type(nb_bin)) print() ch1=hex(nb_dec) ch2=bin(nb_dec) ch3=ch1[2:] ch4=ch2[2:] print(ch1, ch2, ch3, ch4) print(type(ch1), type(ch2), type(ch3), type(ch4)) print() nb1=int(ch1,16) nb2=int(ch2,2) nb3=int(ch3,16) nb4=int(ch4,2) print(nb1, nb2, nb3, nb4) print(type(nb1), type(nb2), type(nb3), type(nb4))
Résultat obtenu :
123 123 123 <class 'int'> <class 'int'> <class 'int'> 0x7b 0b1111011 7b 1111011 <class 'str'> <class 'str'> <class 'str'> <class 'str'> 123 123 123 123 <class 'int'> <class 'int'> <class 'int'> <class 'int'>
Les données numériques représentent très souvent des caractères.
La transcription des caractères, compréhensibles par l'utilisateur, en données numériques,
traitées par l'ordinateur, se nomme codage
ou encodage
.
Exemple d'extrait du code ASCII :
Caractère | Code binaire |
---|---|
a | 1100001 |
+ | 0101011 |
0 | 0110000 |
Il existe de nombreux codes différents. De nos jours, l'UTF-8 tend à se généraliser. Il est compatible avec le code ASCII, très ancien et toujours utilisé.
Code | Signification | Taille | Organisme normalisateur | Création | Caractéristique |
---|---|---|---|---|---|
Baudot | Développé par Émile Baudot | 5 bits | - | 1874 | Code télégraphique |
ASCII | American Standard Code for Information Interchange | 7 bits | ASA renommé ANSI | 1960 | Existe des versions étendues à 1 octet |
Base64 | Basé sur 64 caractères différents | 6 bits | IETF | 1987 | Convertit des données binaires en un texte |
Unicode | - | 21 bits | Unicode Consortium | 1991 | Compatible avec l'ASCII |
UTF-8 | Unicode Transformation Format, version 8 | 1 à 4 octets | ISO | 1996 | Compatible avec l'Unicode |
Soit la chaîne de trois caractères "eé\n" à coder en UTF-8 :
Caractère | Imprimable | Codé sur |
---|---|---|
e | Oui | Un octet |
é | Oui | Deux octets |
\n (saut de ligne) | Non | Un octet |
Exemple d'encodage en UTF-8 :
txt="eé\n" txt_encode=txt.encode() print(len(txt), type(txt), len(txt_encode), type(txt_encode)) print() for i in txt_encode : print(i, bin(i)[2:], hex(i)[2:], type(i))
Résultat obtenu :
3 <class 'str'> 4 <class 'bytes'> 101 1100101 65 <class 'int'> 195 11000011 c3 <class 'int'> 169 10101001 a9 <class 'int'> 10 1010 a <class 'int'>
Noms d'unités :
Symboles d'unités :
Précautions à prendre :
Préfixes décimaux et binaires :
Préfixes décimaux | Préfixes binaires | ||||
---|---|---|---|---|---|
Nom | Symbole | Valeur (o) | Nom | Symbole | Valeur (o) |
Kilooctet | ko | 103 | Kibioctet | Kio | 210 |
Mégaoctet | Mo | 106 | Mébioctet | Mio | 220 |
Gigaoctet | Go | 109 | Gibioctet | Gio | 230 |
Téraoctet | To | 1012 | Tébioctet | Tio | 240 |
Pétaoctet | Po | 1015 | Pébioctet | Pio | 250 |
Exaoctet | Eo | 1018 | Exbioctet | Eio | 260 |
Zettaoctet | Zo | 1021 | Zébioctet | Zio | 270 |