Culture informatique

Au cours de cette année nous aborderons plusieurs sujets qui vont élargir votre culture informatique:

Le codage des données - Histoire de l'informatique - Hardware et bas niveau - Software - Réseaux et Internet - Informatique et société- Et dans le futur?

Le codage des données:

La compréhension du codage binaire des entiers est un premier pas qui permet aux élèves de s'intéresser au fonctionnement d'un ordinateur. Nous allons "jouer à l'ordinateur" et comprendre comment il fait une simple addition...

Pour le codage des textes, les élèves vont découvrir le code ASCII et UNICODE Utf8 utilisé par Python grâce aux fonctions chr et ord. Cela nous donnera l'occasion de découvrir et programmer le codage de César.

Le codage d'une image sera abordé à l'aide des formats pixmap. Cela permet de bien comprendre comment est codé un pixel. Voir lien Wikipedia. Nous utiliserons le logiciel de dessin The Gimp pour utiliser les différents formats de fichiers, pour modifier la taille des images, leur poids...

Le codage hexadécimal sera utilisé pour le codage des couleurs: comprendre le système RGB et créer avec Python une fonction change_couleur qui permet d'utiliser aléatoirement les 16 millions de couleurs!! On se régale au niveau de nos programmes graphiques!

Histoire de l'informatique

Le terme « informatique » date de 1962. Il vient de la contraction des mots « information » et « automatique ». L’histoire de l’informatique (1945-1970) est marquée par la volonté des hommes d’automatiser certaines tâches. Nous parlerons notamment des "pères de l'informatique": Turing et Von Neumann et de leurs machines...

Après ces gros ordinateurs, le micro-processeur (1970) a permis l'apparition du PC: personal computer. Au début personne n'y croyait!
L'histoire de la micro-informatique doit son évolution à certains visionnaires.

L'évolution du matériel informatique est en adéquation avec l'évolution de l'informatique: on est passé des tubes à vide aux circuits intégrés et aux micro-processeurs, des cartes perforées aux clés USB, des nappes aux câbles SATA , etc.
Au niveau de la puissance la loi de Moore s'est appliquée pendant 50 ans, son ralentissement actuel a provoqué la naissance des processeurs multi-coeurs avec threading, et bientôt les ordinateurs quantiques?

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Hardware et bas niveau

Nous étudierons à l'aide de publicités les différents composants des ordinateurs actuels. Nous essayerons de comprendre les rôles des composants les plus importants: ROM, RAM, DD etc.

Dans un 2° temps il s'agit de comprendre comment cela se passe au plus bas niveau de l'ordinateur: les registres, les circuits logiques, le langage machine qui traite des instructions binaires...

Et enfin, le fonctionnement de base: que se passe-t-il lorsqu'on allume un ordinateur: l'horloge interne, la ROM, le système d'exploitation, la compilation etc....

Software:

On appelle software les différents logiciels qu'on installe sur son ordinateur. Quels sont les types les plus importants? Nous expliquerons le rôle du fichier exécutable. D'autre part nous apprendrons à distinguer différents types de licences (libre, propriétaire)...

Réseaux et Internet:

Les réseaux fonctionnent par couches indépendantes (OSI: 7 couches). L'adressage constitue la clé de la communication réseau: nous aborderons les notions d'adresse MAC, d'adresse IP, de protocole, de masque...

Arpanet est l'ancêtre d'Internet... De 4 ordinateurs reliés nous sommes passés au réseau actuel avec plus de 200 millions de serveurs! Le protocole TCP/IP permet le fonctionnement des différents services d'Internet comme le WWW avec 1,8 milliards d'internautes. Tous les ordinateurs sont reliés dans cet immense réseau avec des liaisons satellites, de la fibre optique pour les câbles transatlantiques, et des prestataires de service... Internet n'appartient à personne... (ICANN)

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Informatique et société:

Internet est un outil de communication extraordinaire, c'est aussi une immense banque de données gratuite qui permet l'accès rapide au savoir! Internet permet de "tout" faire...

Quels sont les dangers d'Internet? L'information est-elle fiable? Ce moyen de communication peut-il être utilisé à des fins crapuleuses? Est-ce un outil de propagande dangeureuse?

La CNIL informe et veille sur le respect des lois: droit à l'information, droit d'opposition, droit d'accès et de rectification, droit à l'image, droit d'auteur... Mais comment exercer des droits sur un réseau mondial? (ex: Megaupload)

Cookies, historiques, mur de Facebook, traces sur Internet, faut-il avoir peur? Comment préserver sa vie privée? Que signifie l'attaque d'un serveur? Et un virus?

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Et dans le futur?

Depuis l'invention des ordinateurs, la grande question reste toujours la même: la machine peut-elle supplenter l'homme? La prise de décision est-elle programmable? On évoquera la thèse de Church-Turing, les problèmes NP pour revenir sur les progrès actuels de l'intelligence artificielle (IA)... D'autre part, au niveau matériel, vers quoi se dirige l'informatique du futur? Ordinateur quantique, mur intelligent...