Concepts de Base de l'Informatique

Concepts de base de l'informatique

• Un ordinateur est une machine pour manipuler l'information binaire.

Types d'ordinateurs

• Les superordinateurs possèdent une importante puissance de calcul et sont utilisés pour des tâches gourmandes en calcul.
• Un serveur exécute un système d'exploitation serveur, qui gère les ressources du réseau.
• Un ordinateur personnel (PC) traite l'information à partir de programmes enregistrés et inclut une unité centrale, un écran, un clavier et une souris.

Composants d'un ordinateur

• Matériels
• Logiciels

Composants matériels

• Le processeur (CPU), aussi appelé Unité Centrale de Traitement, est le cerveau de l'ordinateur qui manipule les données numériques en binaire et exécute les instructions stockées en mémoire.
• Il est composé de l'unité de contrôle, l'unité arithmétique et logique, les registres, l'horloge et les bus informatiques.
• Les processeurs récents peuvent comprendre une mémoire cache, des pipelines et des unités la prédiction de branchement.
• Le processeur lit chaque instruction, l'une après l'autre, et effectue l'action requise.
• Sa vitesse d’exécution est mesurée en Hertz (Hz).
• La mémoire est l’endroit où les programmes exécutés sont chargés avant d'être traités ; il existe différents types de mémoire.
• La ROM (Read Only Memory) stocke les données de démarrage de l'ordinateur, comme le BIOS, les instructions de démarrage et le microcode.
• La RAM (Random Access Memory) est la mémoire vive, système ou volatile avec accès aléatoire où les données sont placées lors du traitement.
• La RAM équipe tous les ordinateurs et stocke l'information temporairement, permettant une lecture plus rapide que le disque dur.
• La mémoire Flash est une mémoire vive qui conserve les données hors tension.
• La mémoire cache est une mémoire tampon rapide, utilisée par le processeur plus vite que la RAM.
• Elle accélère le traitement de l'ordinateur et peut être utilisée comme mémoire secondaire.
• Les disques durs enregistrent les données et les programmes de manière permanente.
• Les périphériques permettent la communication entre l'unité centrale et le monde extérieur incluant tous les matériels électroniques connectables à l'ordinateur, par exemple, un écran, un clavier, une souris, une imprimante, un modem, un disque dur externe, une clé USB, un scanner.
• Ils sont catégorisés en périphériques d'entrée et de sortie.
• Les périphériques d'entrée transmettent l'information à l'unité centrale; par exemple, un clavier, une souris, un microphone, un scanner.
• Les périphériques de sortie reçoivent des informations de l'unité centrale et les communiquent à l'extérieur, comme un écran, une imprimante, des haut-parleurs.
• Les périphériques d'entrée/sortie permettent les communications dans les deux sens, par exemple, un disque dur, modem, webcam équipée d'un micro.
• Les connectiques permettent les liaisons électriques et le transfert de données, incluant des prises, des ports USB, des sorties vidéo et audio, des lecteurs de cartes, le réseau et l'Ethernet.
• Un logiciel désigne l'ensemble des programmes et des procédures nécessaires au fonctionnement d'un système d'information.
• Chaque logiciel est conçu pour fonctionner dans un environnement matériel.

Types de logiciels

• Les logiciels systèmes, aussi appelés systèmes d'exploitation (OS), comprennent un ensemble de programmes pour :
  • Gérer et faire fonctionner le matériel grâce aux pilotes.
  • Gérer le bureau, la barre des tâches et l'exploration de fichiers.
  • Lancer les applications : le système d'exploitation cherche le code du programme sur le disque dur, le charge dans la RAM, puis demande au processeur de l'exécuter.
  • Gérer l'interface utilisateur et afficher les fenêtres au démarrage de l'ordinateur.
• Les exemples de systèmes d'exploitation incluent : DOS, Windows, Linux, MAC OS et Solaris.
• Les logiciels d'application se consacrent à des tâches spécifiques, comme le traitement de texte (Microsoft Word, Writer), les tableurs (Microsoft Excel, OpenCalc) et la gestion de bases de données (Microsoft Access, Microsoft SQL, Oracle).
• Un pilote (driver) est un programme qui permet la communication entre l'ordinateur et un périphérique, comme une imprimante ou un scanner.

Fonctionnement d’un ordinateur

• La mise sous tension envoie un signal à la carte mère, initiant le processeur, un contrôle préliminaire qui garantit la continuité de l'alimentation (Power-Good).
• Le POST (Power On Self Test) est un test de vérification de tous les composants matériels.
• Les ROM d'extension dédiées aux périphériques emploient un contrôleur de stockage ou des bus informatiques pour la reconnaissance des périphériques.
• Le BIOS est paramétré pour afficher les informations liées au matériel et à l'état du système.
• Le système d'exploitation prend le relais lors du lancement et gère notamment la mémoire cache.

Définition et utilité d'un réseau informatique

• Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés pour échanger et partager des informations.
• Ils permettent :
  • Le partage des ressources (fichiers, imprimantes).
  • L'accès aux services à distance (bases de données, logiciels).
  • Les communications par mail.
  • D'augmenter la résistance aux pannes
  • et de diminuer les coûts.

Types de réseaux informatiques

• Le PAN (Personal Area Network) permet l'échange de données entre appareils proches via USB et FireWire.
• Il est aussi possible de connecter des appareils via WPAN (Wireless Personal Area Network) avec des technologies comme l'USB sans fil, le Bluetooth et le Z-Wave.
• Un réseau PAN peut être relié à d'autres réseaux plus grands.
• Un LAN (Local Area Network) permet de connecter plusieurs ordinateurs sur un réseau local en utilisant le protocole Ethernet.
• La connexion de plus de deux ordinateurs nécessite l'ajout d'éléments de distribution ou de couplage, comme un hub ou un commutateur réseau.
• Un LAN transfère rapidement une grande quantité de données et permet de partager des serveurs de fichiers, des imprimantes et des applications.
• La connexion peut se faire via WLAN (Wireless Local Area Network) ou Wi-Fi.
• L'Ethernet offre une plus grande sécurité et un débit de données plus important que le Wi-Fi.
• Un MAN (Metropolitan Area Network) relie plusieurs LAN proches, ce qui permet un échange rapide de données entre les branches d'une entreprise via la fibre optique et des routeurs puissants.
• Un WAN (Wide Area Network) relie des machines éloignées à l'échelle d'un continent, utilisant des technologies comme les adresses IP, SDH ou ATM.
• Les WAN sont gérés par des fournisseurs de services Internet.
• L'Internet est un GAN (Global Area Network), un réseau mondial qui permet l'échange d'informations entre différents appareils.
• Les entreprises emploient le GAN pour relier plusieurs WAN en utilisant des câbles sous-marins ou des transmissions par satellite.
• Un VPN est un réseau de communication virtuel qui utilise un réseau physique éloigné de l'utilisateur.
• Il garantit la confidentialité des données sur un serveur public comme l'Internet via le « Tunneling ».

Appareils mobiles

• Un appareil mobile est portatif, petit et fonctionne avec des mémoires internes ou des cartes, et non avec des disques durs, et fonctionne sur batterie.
• Les smartphones combinent les fonctions d'un téléphone mobile à celles d'un ordinateur.
• L'iPad d'Apple est une tablette qui exécute les mêmes logiciels que l'iPhone.
• Un ultraportable ou mini-portable est un ordinateur portable léger et de petite dimension.

Systèmes d'exploitation pour appareils mobiles

• Incluent Android de Google, iOS d'Apple, WindowsPhone de Microsoft, Blackberry OS de RIM, Symbian OS de Nokia et LG webOS.
• Android et iOS sont les deux principaux systèmes utilisés.
• Windows 10 Mobile et Blackberry OS ne reçoivent que des mises à jour de sécurité.
• Le développement des autres systèmes est arrêté faute de croissance ou de parts de marché.

Protection des appareils mobiles

• La protection se fait par des codes d'accès, l'installation d'applications de sécurité, les mises à jour de sécurité, la sauvegarde des données et le contrôle des autorisations des applications installées.

Types d'imprimantes

• Les imprimantes à jet liquide utilisent de petites gouttelettes d'encre fluide chauffée projetées sur la feuille (technologie inventée par Canon).
• Les imprimantes laser offrent une qualité d'impression à faible coût et une vitesse élevée grâce à la technologie des photocopieurs.

Logiciels

• Un logiciel de traitement de texte sert à rédiger, mettre en forme, corriger et imprimer, comme Microsoft Word ou Writer.
• Un tableur est un programme informatique pour manipuler des feuilles de calcul, gérer des bases de données et produire des graphiques (par exemple, Microsoft Excel ou Calc).

Unités de mesure en informatique

• La taille d'un fichier ou la capacité de stockage est mesurée en octets.
• Par exemple, une clé USB peut contenir 32 Go et un disque dur, 500 Go ou 1 To.

Multiples de l'octet

• Bit : chiffre binaire de valeur 0 ou 1.
• Octet : 8 bits.
• Kilooctets : 1 000 octets.
• Mégaoctets : 1 000 000 octets.
• Gigaoctets : 1 000 000 000 octets.
• Téraoctets : 1 000 000 000 000 octets.
• Pétaoctets : 1 000 000 000 000 000 octets.

Taille des principaux types de fichiers

• Fichier texte : moins de 20 Ko.
• Image : 2 à 5 Mo.
• Vidéo : 200 Mo à 5 Go.

Taille des principaux types de supports mémoire

• RAM : 4 ou 8 Go.
• Clé USB : 4 à 32 Go.
• Disque dur : 500 Mo à 2 To.

Débit binaire

• Le débit binaire donne l'information sur le nombre de bits qui peuvent être transportés par seconde.
• L'unité de mesure est le kbit/s (kilobit/seconde) ou Mbit/s (mégabit/seconde).
• Une connexion Internet avec un débit de 20 Mbit/s permet le transfert d'une image en moins de trois secondes.

Fréquence du processeur

• La fréquence désigne le nombre d'opérations effectuées par le processeur en une seconde, exprimée en hertz (Hz) ou en GHz (gigahertz).
• Un processeur avec une fréquence de 2 GHz peut effectuer 2 milliards d'opérations par seconde.

Codage de l'information

• Le codage concerne les moyens de formaliser l'information pour la manipuler, la stocker ou la transmettre en considérant la forme et la taille.
• Le code ASCII est utilisé par les ordinateurs pour représenter des caractères latins en utilisant une suite de 8 bits (1 octet).
  • Le caractère A est représenté par l'octet 01000001 (65 en décimal).
  • Le caractère B est représenté par l'octet 01000010 (66 en décimal).
• Un organigramme est un diagramme qui représente un algorithme, un flux de travail ou un processus.
• Il illustre l'algorithme de manière schématique (approche pas à pas) avec des symboles reliés par des lignes et des flèches.
• Un algorithme est une suite d'étapes pour obtenir un résultat à partir d'éléments fournis.
• Il se crée via :
  • Séquence.
  • Sélection.
  • Répétition.
• Pour qu'un algorithme puisse être mis en œuvre par un ordinateur, il doit être exprimé dans un langage informatique, sous la forme d'un logiciel.
• Les logiciels combinent plusieurs algorithmes pour la saisie des données, le calcul des résultats, l'affichage et la communication.
• Un algorithme devient un programme lorsqu'il est écrit dans un langage de programmation.
• Une boucle est une séquence d'instructions répétée jusqu'à ce qu'une condition soit remplie.
• Une sélection permet de faire des choix avec SI, ALORS et SINON.
• Une boucle RÉPÉTER...JUSQU'À utilise une logique «positive» tant qu'une condition est vraie.
• Un organigramme représente les entrées/sorties par un parallélogramme, les calculs par un rectangle, le début et la fin par un ovale et une décision par un losange.
• Les symboles de décision représentent des choix binaires (Vrai/Faux).
• Un programme source est écrit en langage de haut niveau.
• Un compilateur transforme un code source de haut niveau en langage machine.
• Les langages de programmation permettent de donner des instructions à un ordinateur dans un langage qu'il comprend.

Médias sociaux

• Les médias sociaux désignent les services permettant de développer des conversations et des interactions sociales sur internet.

• En effet, les réseaux sociaux ne sont qu'une partie des médias (Facebook, blog ou forum). Les médias sociaux incluent :

  • Les médias de partage servent à partager tout type de contenu.
  • Les médias de réseautage servent à créer et à développer un réseau .
  • Les médias de discussion permettent la discussion instantanée entre les membres.
  • Les médias de publication servent à publier tout types de contenus.
  • Les médias de collaboration facilitent le travail à distance.

• Un DM réfère à un message privé sur Twitter.

• Sur Facebook, on appelle ça un MP (Message Privé).