Prsentation PowerPoint

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L1 Connaissances Scient. Générales
Année universitaire 2004-2005
Histoire de lInformatique
Jean-Michel RICHER
2
Introduction
De quoi traite lInformatique

• Computer Science

compute calculer

• Informatique Information Automatique

traitement automatique de linformation
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Introduction

• LInformatique est une science jeune

Les premiers ordinateurs
Charles Babbage Machine Analytique
1945
1830
1889
1980
1930
Hollerith Tabulating Machine
La micro- informatique
Premiers calculateurs électroniques
4
(No Transcript)
5
Introduction

• A partir de 1980, linformatique se démocratise

Micro-informatique (un ordinateur dans chaque
foyer)
Numérique
Internet
CD DVD MP3 MPEG DivX
web mail chat
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Introduction

• Linformatique est passée du rang de discipline
  annexe à celui de science
• Les progrès réalisés depuis 1980 ont bouleversé
  notre société

• audio, vidéo
• net commerce
• net économie
• world wide web

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Sources

• http//www.histoire-informatique.org/
• http//histoire.info.online.fr/
• http//www-ipst.u-strasbg.fr/pat/internet/histinfo
  /
• Computer History Museum

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Plan

• Linvention du calcul
• La mécanisation du calcul
• Les premiers calculateurs mécaniques
• Les calculateurs électriques
• Les calculateurs électroniques
• Les micro-ordinateurs

1
2
6
3
4
5
Antiquité
1200
1600
1980
1889
1945
1956
9
Linvention du calcul Antiquité à 1200
10
Linvention du calcul
Les systèmes numériques

• Utilisations de systèmes primitifs à base 5, 10,
  60
• Utilisation des chiffres romains I, V, X, L, C
• calculer nest pas trivial !
• véritable savoir et maîtrise de ces systèmes
  pour réaliser des opérations de base
• apparition du 0 au XIIe siècle en Europe et mise
  en place de la numérotation décimale

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La mécanisation du calcul 1600 à 1889
12
La mécanisation du calcul
Les abaques boulier
dizaines
centaines
unités
13
La mécanisation du calcul

• 1614 Lécossais John Neper (Napier, 1550-1617)
  invente les logarithmes
• simplifier les calculs trigonométriques en
  astronomie
• consiste à remplacer une multiplication par une
  addition lecture dune valeur dans une table

14
La mécanisation du calcul
Première méthode poser le calcul

• fastidieux
• erreurs

192
320
15
La mécanisation du calcul
Deuxième méthode (Neper) utiliser une table
2 5 x 2 4 2 (54) 2 9
16
La mécanisation du calcul

• 1632 William Oughtred invente la règle à calcul
  basée sur le principe des logarithmes
• utilisée pour les calculs scientifiques jusquen
  1970

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La mécanisation du calcul
Les premières machines à calculer
1623 Schikard 1642 Pascaline (Bl.
Pascal) addition, soustraction 1670 Leibniz
(Gottfried Leibniz) pascaline mult, div,
racine carrée 1830 Colmar (Charles Xavier
Thomas) Arithmomètre
18
La mécanisation du calcul
LAube de la révolution industrielle

• 1728 Falcon construit un métier à tisser
  commandé par planchette de bois
• 1805 Jacquard perfectionne le modèle et utilise
  des cartes en carton perforées

19
La mécanisation du calcul
1822 Machine différentielle (Ch Babbage) 2000
pièces de cuivre faites main, 2 tonnes Calcul du
mouvement des planètes Concept de registre 1830
Machine Analytique (Ch Babbage) 50.000
pièces capable de prendre des décisions en
fonction des résultats précédents (contrôle de
séquence, branchements et boucles) réalisée entre
1989 et 1991 bi-centenaire de la naissance de
Babbage
20
La mécanisation du calcul
1843 Augusta Ada Comtesse de Lovelace Description
de la machine analytique Premiers programmes
(Algorithmes) Boucles et branchements
Ada (1979) Langage de programmation (J.
Ichbiach)
21
Les calculateurs électromécaniques 1889 à 1930
22
Les calculateurs électromécaniques

• 1890 Hermann Hollerith construit un calculateur
  statistique électromécanique

• plus performant que les calculateurs mécaniques
• utilisation de cartes perforées
• utilisé pour le recensement américain de 1890
• fonde la Tabulating Machine Company gt IBM
  (International Business Machines)

Recensement
1884
1890
1924
1896
Tabulatrice
IBM
Tabulating Machine Company
23
Les calculateurs électromécaniques
La Tabulatrice dHollerith
24
Les calculateurs électromécaniques
Avancées Technologiques

• 1904 Diode par John Fleming
• 1907 Triode par L De Forest

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Lère de lInformatique Depuis 1945
26
La première génération dordinateurs
1939 CNC (Complex Number Calculator) George
Stibitz, Bell labs 1941 Z3 Zuse, Arnold
Fast 1943 Mark I Howard Aïken, Harvard 1943
Colossus Angleterre 1945 ENIAC John Mauchly,
John Eckert Von Neumann
27
La première génération dordinateurs

• ENIAC (Electronic Numerical Integrator And
  Calculator)
• construit par larmée américaine entre 1943 et
  1945, Philadelphie
• 5000 additions par secondes
• 500.000 dollars
• 30 tonnes
• 30 m de long x 2,50 haut
• 160 m2
• 1.500 relais, 17.468 tubes à vide
• problèmes liés à la chaleur et à la consommation
  électrique
• premier bug

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La première génération dordinateurs

• Architecture Von Neumann
• Von Neumann définit larchitecture des machines
  actuelles

Mémoire
Unité Arithmétique Et Logique
Unité de Contrôle
Entrées Sorties
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La seconde génération dordinateurs

• 1948 Invention du Transistor bipolaire à Jonction
• Walter H. Brattain, John Bardeen et William
  Shockley aux Bell Labs
• Avantages du Transistor
• 1956 TRADIC
• 1957 FORTRAN par
• John Backus dIBM

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La troisième génération dordinateurs

• 1958 Invention du Circuit Intégré par Jack Kilby
  de Texas Instruments (miniaturisation)
• 1961 FairChild Corp commercialise la première
  série de circuits intégrés
• 1968 Premier ordinateur avec Circuits intégrés

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Le microprocesseur
1968 Intel (Gordon Moore, Robert Noyce, Andy
Grove)
1971 le 4004 pour Busicom conçu par Ted Hoff
1974 Loi de Moore
32
La loi de Moore (1965, 1975)
Le nombre de transistors double tous les 18 mois
33
La quatrième génération
Galette (wafer)
34
Lère de la Micro-Informatique Depuis 1980
35
La micro-informatique
Le premier micro-ordinateur serait français
! développé pour lINRA par André Truong et
François Gernelle

• 1973 Le Micral N
• 8500 F
• Intel 8008
• Ecran Clavier
• Disque dur

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La micro-informatique
Tout commença dans un garage 1976
Steve Jobs et Steve Wozniak mettent au point le
premier Apple MOS 6502 à 1 Mhz 8 ko RAM 666.66
Macintosh 1984 Motorola 68000, 8 Mhz 128 ko
RAM 2500
37
La micro-informatique
Diversité des micro-ordinateurs / systèmes
Commodore
Amstrad
Atari
Apple
Thomson
1977
PET
II
400
1978
1979
1980
1981
Vic20
1982
C64
TO7
1983
600XL
IIe/Lisa
1984
CPC464
Macintosh
MO5
1985
Amiga 500
CPC6128
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La micro-informatique
MOS 6502, 8 ko RAM, 8600 F
MOS 6502, 5 ko RAM, 2500 F
Lecteur disquette 4000 F
MOS 6510, 64 ko RAM, 4000 F
39
La micro-informatique
5150 Personal Computer Intel 8088 à 4.77 MHz 64
Ko de Ram, 40 Ko de Rom, lecteur de disquettes
5"25 système d'exploitation PC-DOS 1.0 3000
1981 IBM PC
Uniformisation
40
Lère du Numérique Depuis 1990
41
Lère du numérique

• 1981 Philips commercialise le Compact Disk
• 1988 CD-R
• 1996 DVD
• 1992 norme MPEG

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Le futur 2005 et au delà
43
Le futur proche
Les ordinateurs multi-cores 2005
Les dual core existent déjà mais pas pour les
particuliers
Intel HyperThreading
Dual, Quadri et Octo cores
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Le futur
Les ordinateurs de demain

• Biologique (ADN)
• Optique (Photon)
• Quantique (Spin électron)
• Neuronal (couplé aux neurones)
• à Nanopuce
• à Supraconducteur

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Lordinateur Biologique
2002
Depuis la première tentative de résolution d'un
problème mathématique avec un échantillon d'ADN
par Leonard Adleman, de l'Université de
Californie du Sud en 1994, les recherches battent
leur plein. Il y a quelques semaines, une équipe
du Weismann Institute (université israélienne
connue pour ses travaux dans les sciences de la
vie) annonçait la mise au point d'un " ordinateur
biologique " . Ses avantages il tient dans une
éprouvette (mieux, 1 000 milliards des " machines
" le composant tiennent dans une goutte d'eau)
sa consommation en énergie est infinitésimale, de
l'ordre du millionième de watt ses capacités de
calcul sont spectaculaires, l'équipe du
professeur Ehud Shapiro annonçant un milliard
d'opérations à la seconde avec une fiabilité de
99,8 Lordinateur biologique est capable
d'effectuer seulement de simples opérations,
comme identifier des chiffres binaires (système
numéral constitué de deux chiffres 0 et 1). "En
fait", explique le professeur Shapiro, "la
machine à calculer biologique que nous avons
développée peut seulement effectuer, pour le
moment, 8 ordres d'opération".  "Avec ces 8
ordres, l'appareil peut seulement calculer
quelques dizaines, ou quelques centaines de
programmes simples." Mais cet ordinateur a aussi
des avantages. Il n'a pas besoin de batterie ou
d'autre forme d'énergie. Le dispositif est
autosuffisant il lui suffit de casser deux
liaisons dans la molécule ADN d'entrée, ce qui
libère sous forme de chaleur l'énergie accumulée
dans ces liaisons. Ce processus génère une
énergie suffisante pour mener à bien les calculs
sans l'aide d'aucune source extérieure
d'énergie.  Une cuillérée (5 mL) de "soupe
dordinateurs" peut contenir 15000 trillions de
ces appareils qui exécutent ensemble 330
trillions d'opérations par seconde avec 99,9
d'exactitude par étape. Ils ont besoin de très
peu d'énergie et ils libèrent ensemble moins d'un
millionième de watt de chaleur
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Lordinateur Quantique
Un calculateur quantique ( computer  ne
signifie pas ici  ordinateur ) opère ses
calculs grâce à la superposition d'états
quantiques. De petits calculateurs quantiques ont
déjà été construits dans les années 90 et des
progrès sont en cours. Beaucoup de gouvernements
et organisations militaires telles que l'OTAN
sponsorisent des universités et des centres de
recherches pour développer un tel dispositif de
calcul à des fins cryptographiques et de
surveillance, pouvant servir par exemple au
renseignement militaire. Si de grands (plus de
256 qubits) calculateurs quantiques peuvent être
construits, ce qui n'est pas assuré, ils seront
capables de résoudre des problèmes de décryptage
et d'accès à l'information plus vite par
construction que tout ordinateur classique. Les
calculateurs quantiques font appel à des
techniques de calcul totalement différentes (cela
dit, bien entendu, les transistors des
ordinateurs classiques, et même leur afficheurs
LCD et imprimantes à laser, exploitent déjà des
effets quantiques dans leur fonctionnement, mais
pas la superposition d'états). Chaque fois que
l'on ajoute un qubit à un calculateur quantique,
sa puissance théorique double. D'après David
Deutsch, un ordinateur de 100 qubits permettrait
de simuler le fonctionnement de tout un cerveau
humain, et un de 300 qubits l'évolution de
l'univers entier depuis le Big Bang. Revenons sur
Terre en 2004  les ordinateurs quantiques
courants actuels n'ont pour le moment que 7
qubits, et on pense que pour un nombre plus grand
il va falloir passer à des molécules totalement
différentes. Les ordinateurs à 7 qubits actuels
sont bâtis autour de molécules de chloroforme et
leur durée de vie utile ne dépasse pas quelques
minutes. On parle par dérision de wetware. Le
professeur Roger Penrose, arguant la présence
dans les cellules cérébrales d'élements nommés
tubulines où pourraient peut-être se produire des
phénomènes de résonance quantique, a émis
l'hypothèse que le cerveau utiliserait ce type de
calcul (parallèle ou plus exactement simultané),
établissant ainsi selon lui sa différence
essentielle avec une machine de Von Neumann
(intrinsèquement séquentielle). Il ne s'agit pour
l'instant que d'une hypothèse qui lui est propre
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Bonne chance pour le QCM !