Introduction à l’informatique Chapitre 0: Introduction Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 0- 1 1 Une brève histoire de l’informatique La préhistoire : de 3000 AC à 1900 Abaques, machine pour prédire le mouvement des astres (80 AC) Formalisation du calcul : Al Khawarizmi (IXème) XVIIème XVIIIème Pascal : machine à additionner Leibniz : système binaire pour le calcul Jacquard : métier à tisser Babbage : machine différentielle XIXème Boole : calcul binaire et calcul logique Peirce – Hilbert : 3 Questions : correction formelle – complétude décidabilité d ’un système formel Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 2 Une brève histoire de l’informatique De 1900 à 1940 Gödel et Turing Tout système formel suffisamment puissant est soit incohérent soit incomplet Problème de l’arrêt indécidable Les années 40 Travaux en cryptographie (décodage : Machine Enigma, Colossus) Parallèlement, en Angleterre, en Allemagne et aux USA, construction des premiers ordinateurs Calculateur électro-mécanique Mark 1 (Aiken, 44) 1946 : ENIAC Calculs balistiques (Atanasoff, Mauchly Eckert, 46) 44 : EDVAC, Mauchly Eckert et Von Neumann 48 : EDSAC, … Invention du transistor (Baarden, Brattain et Shockley 47) Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 3 Une brève histoire de l’informatique Les années 50 Compilateurs (FORTRAN en 57) LISP en 58 Circuits intégrés en 59 Test de Turing en 50 Les années 60 Systèmes d’exploitation Basic en 64 Automates – Langages formels - Correction de programmes Knuth : The Art of Computer Programming Micro-processeurs Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 4 Une brève histoire de l’informatique Les années 70 Les années 80 Base de Données Relationnelles Unix et C (Thompson et Richie) Pascal et Ada Architecture RISC (IBM), Cray 1 en 76 Micro-ordinateur personnel (Apple – MacIntosh en 84) NFSNet en 87 : Ancêtre d’Internet Premiers virus en 88 Pour les détails http://dept-info.labri.u-bordeaux.fr/~dicky/HisInfo.html Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 5 Ordinateur Puce (programme fixe) Calculatrice (programmable) Ordinateur personnel (PC, Macintosh, …) Station de travail (Sun, DEC, HP, …) Super-ordinateur (Cray, IBM-SP, …) Clusters d’ordinateurs Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 6 Les composants d’un ordinateur (suite) Ecran Clavier Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 Unité centrale • Mémoire vive • Microprocesseur •Disque dur • Autres Souris 7 Les composants d’un ordinateur Carte mère : processeur (vitesse d’horloge, type, …), mémoire vive, interface série et parallèle, port USB, Bus. Alimentation électrique. Carte graphique ou vidéo. Disques :disque dur, disquette, … Autres périphériques: modem, scanner, imprimante, réseau, carte son, terminaux, ... Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 8 Notice d’un ordinateur processeur : Intel Intel® Core™2 Duo Extreme 4 MB L2 3.33 GHz 1066 MHz bus mémoire : 2 Go disque dur : Disque dur DiamondMax 11, 500 Go, 7200 tpm, buffer 16 Mo, UDMA 133, Maxtor carte graphique : GeForce 7950 GX2 1 Go écran : 30-inch Apple Cinema HD Display. Puissances (en millions d’opérations flottantes par seconde) 2880 MFLOPs : Pentium 4 à 3,06 GHz en Septembre 2003 … 8000 MFLOPs Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 9 But : automatisation de traitement Tout processeur (cœur des différents systèmes informatiques) exécute des programmes Un programme est composé d’une succession d’instructions qui peuvent se décomposer en opérations élémentaires par compilation La compilation transforme le programme écrit dans un langage riche (lisible par vous) en un langage simple composé d’opérations élémentaires (lisible par l’ordinateur) Les opérations élémentaires sont réalisées par des fonctions logiques qui sont codées sous forme de 0 et de 1 en mémoire puis Les fonctions logiques sont réalisées par des circuits électroniques. (addition, test d’égalité) concrètement c’est un courant discontinu au travers de fil/couche de silicium Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 10 Les métiers de l’informatique Développeur (programmeur, analyste, ingénieur) Formateur (apprendre aux autres) Testeur Administrateur système, réseau, base de données Chef de projet Directeur des ressources informatiques Directeur des systèmes d’information Consultant, audit Chercheurs / Inventeurs Dirigeant de start-up (jeune pousse) … Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 11 Les entreprises qui recrutent Constructeurs (développement matériel, système d’exploitation) HP à Grenoble, Apple à Paris, etc. Opérateurs Telecom (FT, Free, SFR, …) Créateurs de logiciels (Dassault Catia, ILOG discovery, Jeux Infogramme, …) SSII (installation système, matériel, logiciel, développement, adaptation, maintenance de logiciels à la demande des clients) UNILOG, TeamLOG, … Grands comptes (grandes sociétés réparties sur plusieurs sites, ayant des besoins informatiques importants; services informatiques propres + SSII prestataires de service) (Peugeot, Caisse des dépôts, Hopitaux…) PMI/PME (utilisation de l’informatique pour gestion, bureautique, …) Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 12 Les domaines d’application Finance (bourse, banque,…) Production (robotique, gestion, …) Commerce (gestion, data mining, …) Sciences (météo, géographie, physique, mathématiques, médecine, pharmacie, génétique, …) Supervision de réseaux (EDF, pétrole, transports, …) Supervision d’exploitation (centrales nucléaires, hautfourneaux, …) Avionique, Automobile, Edition, CAO, … Energie (prospection de pétrole, optimisation, etc.) Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 13 Plan du cours Chapitre 0 (0 h 30) : Introduction Chapitre 1 (8 h) : Algorithmique et programmation TD1 : Charte, modélisation de problèmes, programme simple TP1 : Environnement de travail sur machine : Windows et C, Exemple simple de programme C. TD2 à TD9 : Algorithmique / langage de réalisation TP2 à TP9 : Programmation en C. Chapitre 2 (1h30) : Intro. aux bases de données TD10 : SQL Ecriture de requêtes SQL Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 14 Plan du cours (suite) Chapitre 2 (3 h) : Concepts de base de l’architecture de machines TD 5 et TD 6 : Codage et programmation Assembleur TD 7 : Programmation C et Assembleur TP 5 à TP 7 : Visualisation de l’exécution de programmes sur l’unité de traitement de l’ordinateur. Programmation Assembleur Chapitre 3 (1 h 30) : Etude de cas d’un domaine informatique TD 8 : Cryptographie TP 8 : Cryptographie (programmation) Université PARIS-SUD - Licence MPI - S1 15