La science informatique: un petit condensé d`histoire de l`informatique

La science informatique: un petit condensé
d'histoire de l'informatique
Marie Tonnelier, ingénieure en développement logiciel
INRIA Nancy Grand-Est
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique
LORIA
Laboratoire lOrrain de Recherche en Informatique et ses Applications
14 avril 2011
Sommaire
1 Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Épisode 1 - Immersion
Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour
le pire ?
2 Questions/Réponses
3 Des liens pour aller plus loin
Plan
1 Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Épisode 1 - Immersion
Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour
le pire ?
2 Questions/Réponses
3 Des liens pour aller plus loin
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Le lm
Un court métrage pour découvrir
ces grand(e)s personnages de
l'Informatique et des Sciences du
Numérique et partager quelques
unes de leurs grandes idées.
Durée : 25 minutes
(5 épisodes de 5 minutes)
Diusé sur internet
http://www-sop.inria.fr/
science-participative/film
Plan
1 Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Épisode 1 - Immersion
Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour
le pire ?
2 Questions/Réponses
3 Des liens pour aller plus loin
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 1 - Immersion
L'informatique : une science théorique et pratique
Informatique = Utilisation d'un ordinateur (Navigateur
internet, traitement de texte, jeux, etc)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 1 - Immersion
L'informatique : une science théorique et pratique
Informatique = Utilisation d'un ordinateur (Navigateur
internet, traitement de texte, jeux, etc)
La science informatique n'est pas plus la science des
ordinateurs que l'astronomie n'est celle des télescopes Edsger Dijkstra
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 1 - Immersion
L'informatique : une science théorique et pratique
Informatique = Utilisation d'un ordinateur (Navigateur
internet, traitement de texte, jeux, etc)
La science informatique n'est pas plus la science des
ordinateurs que l'astronomie n'est celle des télescopes Edsger Dijkstra
Informatique = information automatique (néologisme
1962)
= La science du traitement de l'information par des machines
automatiques (ordinateurs, consoles de jeux, robots,
téléphones, etc.)
= la science des calculateurs
Plan
1 Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Épisode 1 - Immersion
Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour
le pire ?
2 Questions/Réponses
3 Des liens pour aller plus loin
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
L'informatique est-elle réservée aux hommes ?
À votre avis :
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
L'informatique est-elle réservée aux hommes ?
À votre avis :
L'informatique est-ce masculin ?
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
L'informatique est-elle réservée aux hommes ?
À votre avis :
L'informatique est-ce masculin ?
En quoi avoir un sexe féminin rend dicile l'accès aux sciences
et techniques ?
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Une énigme
Un homme et son ls sont dans une voiture et ont un
terrible accident. Le père meurt sur le coup, son ls est
transporté à l'hopital et installé sur la table d'opération.
Le chirurgien entre dans la salle, le voit et refuse de
l'opérer car c'est son ls. Comment cela se fait-il ?
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Une énigme
Un homme et son ls sont dans une voiture et ont un
terrible accident. Le père meurt sur le coup, son ls est
transporté à l'hopital et installé sur la table d'opération.
Le chirurgien entre dans la salle, le voit et refuse de
l'opérer car c'est son ls. Comment cela se fait-il ?
Réponse : Le chirurgien est sa
mère.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Les informaticiennes
En France : 10% à 30%
En Malaisie : Plus de 65%
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Les informaticiennes
En France : 10% à 30%
En Malaisie : Plus de 65%
Et dans les idées ?
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Les informaticiennes
En France : 10% à 30%
En Malaisie : Plus de 65%
Et dans les idées ?
Il est temps de sortir des préjugés !
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
BD 1/3 : Le déterminisme social
(D'après http://www.smbc-comics.com)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
BD 2/3 : Le déterminisme social
(D'après http://www.smbc-comics.com)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
BD 3/3 : Le déterminisme social
(D'après http://www.smbc-comics.com)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Un ordinateur c'est bête
Les calculateurs sont stupides.
Une calculatrice ne comprend rien à ce qu'elle fait, elle
exécute mécaniquement.
Les plus intelligentes sont programmables. C'est l'intelligence
du/de la programmateur(ice) qui est dedans.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
BD 1/2 : Les ordinateurs : mythes et réalités
(D'après http://www.smbc-comics.com)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
BD 2/2 : Les ordinateurs : mythes et réalités
(D'après http://www.smbc-comics.com)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
L'algorithmique
Un algorithme
un procédé décrit pas à pas
= un mode d'emploi précis et reproductible par une
machine dépourvue d'intelligence.
= une méthode ou
(Exemple :
trier des objets, chercher un mot dans le dictionnaire, etc.)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
L'algorithmique
Un algorithme
un procédé décrit pas à pas
= un mode d'emploi précis et reproductible par une
machine dépourvue d'intelligence.
Un algorithme = une recette de cuisine
= une méthode ou
(Exemple :
trier des objets, chercher un mot dans le dictionnaire, etc.)
Début : Données = Ingrédients
Étapes pour transformer les données vers le résultat = Étapes
pour transformer les ingrédients
Fin : Résultat du problème = Plat prêt à servir
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Un exemple : Le quatre-quarts au chocolat
La recette du quatre-quarts au chocolat
Prendre deux ÷ufs, le même poids de farine, de beurre et
de sucre, ajouter le chocolat, mélanger le tout et mettre
au four une petite demi-heure.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Un exemple : Le quatre-quarts au chocolat
La recette du quatre-quarts au chocolat
Prendre deux ÷ufs, le même poids de farine, de beurre et
de sucre, ajouter le chocolat, mélanger le tout et mettre
au four une petite demi-heure.
La recette n'est
pas assez précise pour être reproduite !
Qui a dit d'enlever les coquilles des ÷ufs ?
C'est combien une petite demi-heure ?
On n'a pas précisé qu'il fallait allumer le four.
Ni qu'il fallait mettre les ingrédients dans un moule !
( D'après http://interstices.info)
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
L'algorithme du quatre-quarts au chocolat
Ingrédients : 2 ÷ufs, farine, sucre, beurre ramolli, 100g de
chocolat fondu
Matériel nécessaire : 2 saladiers A et B, 1 moule, 1 four
Préparation :
1 Peser les ÷ufs et noter le résultat : N grammes.
2 Casser les ÷ufs en séparant les blancs et les jaunes, et ajouter
les jaunes dans le saladier A et les blancs dans un le saladier B.
3 Ajouter N grammes de farine dans le saladier A.
4 Ajouter N grammes de sucre dans le saladier A.
5 Ajouter N grammes de beurre ramolli dans le saladier A.
6 Ajouter le chocolat fondu dans le saladier A.
7 Allumer le four à 200°.
8 Tant que le mélange n'est pas homogène, mélanger les
ingrédients du saladier A.
9 Battre les blancs en neige dans le saladier B.
10 etc.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Programme
Un programme est une suite d'opérations pré-déterminées
destinées à être exécutées de manière automatique par un
appareil.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Programme
Un programme est une suite d'opérations pré-déterminées
destinées à être exécutées de manière automatique par un
appareil.
Pour notre quatre-quarts au chocolat, il va falloir préciser
comment peser et enregistrer le poids, casser des oeufs,
ajouter du sucre dans un saladier, etc.
Plan
1 Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Épisode 1 - Immersion
Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour
le pire ?
2 Questions/Réponses
3 Des liens pour aller plus loin
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Alan Turing (1912 - 1954)
En 1936 - Machine universelle de Turing : 1er calculateur
universel programmable et limites de calculabilité.
Pendant la Seconde Guerre mondiale - Cryptographie.
En 1950 - Test de Turing : Intelligence articielle (Machine
consciente ).
À partir de 1952 : Condamné pour homosexualité et écarté des
plus grands projets scientiques.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Comment écrire des logiciels ?
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Un langage formel
Un alphabet (un ensemble de symboles)
Des règles d'une grammaire (la syntaxe)
Une sémantique (associations mot-opération)
Un programme doit être interprété ou compilé en passant par un
autre langage qui pourra être compris par la machine (assembleur
ou code binaire).
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Quelle est la diérence entre un langage et un langage de
programmation ?
Un langage est descriptif et son résultat est statique.
Exemples :
HTML décrit comment acher le contenu d'une page web.
LaTeX décrit comment metre en page des documents.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Quelle est la diérence entre un langage et un langage de
programmation ?
Un langage est descriptif et son résultat est statique.
Exemples :
HTML décrit comment acher le contenu d'une page web.
LaTeX décrit comment metre en page des documents.
Un langage de programmation est dynamique et son exécution
dépend des données traitées. Exemple :
JavaScript modie le code HTML de la page après que celle-ci
soit chargée.
Java est un langage de programmation orienté objet.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Le code Java du quatre-quarts
Plan
1 Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Épisode 1 - Immersion
Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour
le pire ?
2 Questions/Réponses
3 Des liens pour aller plus loin
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
01100010 01101001 01110100
Le binaire
Il y a 10 types de personnes dans le monde, celles qui
comprennent le binaire et les autres.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
L'extraction d'informations
Trop d'informations tue l'information !
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
L'extraction d'informations
Trop d'informations tue l'information !
Fouille de données ou Data mining
= l'extraction de connaissances à partir de grandes
quantités de données.
Une application : l'aide à la décision.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Le logiciel GINNet
Graphical Interface for Neural Networks
une plate-forme d'aide à la décision écrite en Java
destinée à favoriser le développement et l'utilisation de
réseaux neuromimétique.
http://ginnet.gforge.inria.fr/index_fr.php
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Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
GINNet - Exemple 1 : Le Titanic
Données pour 755 passagers : 442 survivants et 313 morts
Name : tous diérents → inutile
Class : "1st", "2nd" ou "3rd"
Age : de 0.17 à 71 (30 en moyenne)
Type : "male", "female" ou "child"
Survived : 1 ou 0
Enquêtons sur leur mort...
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
GINNet - Exemple 2 : Reconnaissance de chires manuscrits
Plan
1 Film Pour quoi tu cherches ? Présentation
Épisode 1 - Immersion
Épisode 2 - De l'algorithme à la notion de programme
Épisode 3 - De la mécanisation des calculs aux logiciels
Épisode 4 - Du codage de l'information à l'objet numérique
Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour
le pire ?
2 Questions/Réponses
3 Des liens pour aller plus loin
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
La révolution numérique
ère numérique
ère technologique
L'
est en fait l'
: entre le
pouvoir et le savoir.
Technoscience = penser les découvertes scientiques et les
inventions techniques dans un même contexte.
Pour : Nos capacités de perception et nos possibilités d'action
sur le réel ont été beaucoup augmentées.
Contre : Les scientiques sont confrontés à des problèmes
éthiques et développent des risques au prot de la rentabilité.
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Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
Le meilleur
internet : une avancée démocratisée.
Aide aux handicapé(e)s :
L'
traduction automatique en langage des signes pour les
sourd(e)s et malentendant(e)s.
assistance robotique pour les handicapé(e)s moteurs.
Logiciels libres : faits pour être partagés.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
L'innovation
Applications et optimisations dans la plupart des domaines.
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
L'innovation
Applications et optimisations dans la plupart des domaines.
Des possibilités innies !
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
L'innovation
Applications et optimisations dans la plupart des domaines.
Des possibilités innies !
Exemple : Une interface cerveau-machine !
http://openvibe.inria.fr
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
Les bugs (ou bogues)
L'erreur est humaine, mais un vrai désastre nécessite un
ordinateur. La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
Les bugs (ou bogues)
L'erreur est humaine, mais un vrai désastre nécessite un
ordinateur. impossible de rechercher
automatiquement ou universellement des bugs.
Il est formellement
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
Les bugs (ou bogues)
L'erreur est humaine, mais un vrai désastre nécessite un
ordinateur. impossible de rechercher
automatiquement ou universellement des bugs.
Trouver et corriger les bugs (débuguer) est une partie
majeure de la programmation de logiciels. Et les
Il est formellement
programmes deviennent de plus en plus complexes...
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
Les bugs (ou bogues)
L'erreur est humaine, mais un vrai désastre nécessite un
ordinateur. impossible de rechercher
automatiquement ou universellement des bugs.
Trouver et corriger les bugs (débuguer) est une partie
majeure de la programmation de logiciels. Et les
programmes deviennent de plus en plus complexes...
Les solutions :
Il est formellement
Utiliser des méthodologies de développement : spécications,
vérications.
Tester le logiciel dans le plus de conditions possibles.
Utiliser un logiciel (débogueur) aidant à trouver l'origine d'un
bug.
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Des bugs célèbres
Le bug le plus grave
Entre 1985 et 1987, plusieurs patients sont décédés ou ont été
gravement atteints dans leur santé suite à un bug de dosage d'un
appareil médical de radiothérapie. Suite à un crash informatique
durant le traitement, l'appareil envoyait au patient une dose de
rayons X 100 fois supérieure à celle prévue.
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Des bugs célèbres
Le bug le plus coûteux
L'échec du vol inaugural de la fusée Ariane 5 en 1996 a pour
origine un défaut dans les appareils d'avionique de la fusée,
appareils utilisés avec succès pendant plusieurs années sur la fusée
Ariane 4. Lors du décollage, l'appareil informatique ne supporta pas
les accélérations. Un dépassement de capacité provoque le crash
informatique de l'appareil.
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Des bugs célèbres
Le bug le plus célèbre
Le bug de l'an 2000 a été causé par le choix d'enregistrer les dates
sur 2 chires.
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Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
La révolution numérique est-elle soutenable ?
La science informatique est innie. Mais le monde réel est ni et les
ressources limitées, hors :
La science informatique: un petit condensé d'histoire de l'informatique
Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
La révolution numérique est-elle soutenable ?
La science informatique est innie. Mais le monde réel est ni et les
ressources limitées, hors :
Les techniques de l'information et de communication (TIC)
. Elles sont
responsables de
du pays.
consomment 13,5% de l'électricité en France
5% des émissions de CO2
La consommation électrique des micro-ordinateurs augmente
de 5% tous les ans.
Avec un taux de croissance moyen de 10%, les TIC pèseront
pour 20% de la consommation d'électricité française dès
2012 soient 9 centrales nucléaires.
Internet consommera dans 25 ans autant d'électricité
que l'humanité en 2008.
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Film Pour quoi tu cherches ? Épisode 5 - Notre monde numérique : pour le meilleur ou pour le pire ?
Quel progrès ?
progrès techniques sont-ils plus nécessaires que les
progrès humains ?
Les
Sont-ils liés ?
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Questions/Réponses
Questions/Réponses
Avez-vous des questions ?
Des sujets dont vous voulez parler ?
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Des liens pour aller plus loin
Des liens pour aller plus loin
http://interstices.info : Un site de culture scientique
créé par des chercheurs INRIA.
http://www.loria.fr : Le site du laboratoire de Nancy.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Portail:Informatique :
Portail de l'informatique sur Wikipedia.
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Des liens pour aller plus loin
Remerciements
Merci à :
Abou-Jafar al Khuwarizm
Augusta Ada King, Comtesse de Lovelace
Alan Turing
Grace Murray Hopper
Andreï Kolmogorov
John Von Neumann
Claude Shanon
Rose Dieng-Kuntz