1. Informatique et numérique
1.1. Cours
1.2. Compréhension
Pourquoi représenter avec des nombres ?
Pourquoi faut-il représenter les textes, images, son, etc, par des nombres dans un ordinateur ?
- C'est un choix industriel.
- Les ordinateurs ont été inventés par des mathématiciens.
- Tout ordinateur est fondamentalement une machine qui calcule avec des nombres.
Numérisation
Que signifie numérisation ?
- L'opération qui consiste à représenter sous forme de nombres une information quelle qu'elle soit.
- L'opération qui consiste à citer tous les nombres (1, 2, 3, 4, ….).
Où sont les processeurs ?
Parmi ces objets, quels sont ceux équipés de processeur(s) :
- tablettes
- smartphones
- box ADSL
- lecteur mp3
- ordinateur
- aucun
1.3. Activité
Le numérique concerne tout le monde
Quels étudiants sont concernés par le numérique ?
Le numérique concerne évidemment les étudiants en informatique et plus généralement les étudiants des filières scientifiques. Mais vous qui êtes inscrits dans une université de sciences humaines et sociales, êtes-vous concernés ?
Choisissez au moins 3 des domaines suivants et faites des recherches pour voir en quoi ils sont impactés par le numérique : les médias, la santé, l'histoire, la sociologie, la linguistique, les arts, la culture, l'enseignement, l'archéologie.
Faites une synthèse en quelques lignes de vos recherches en précisant les domaines auxquels vous vous êtes intéressés. Indiquez les liens des sites sur lesquels vous avez trouvé ces informations. La liste est non exhaustive et vous pouvez vous intéresser à d'autres domaines.
1.4. Activité avancée
Le numérique au quotidien
Les microprocesseurs, les ordinateurs ont envahi notre quotidien. Pour chacun des domaines suivants, cherchez des exemples où le numérique a permis des évolutions notables :
- Domotique
- Transports
- Vêtements
- Médical / paramédical
Après avoir effectué vos recherches, copier dans la fenêtre de rendu 1 lien pour au moins 3 des 4 thèmes proposés (un lien par thème).
Le numérique dans la société
Le numérique, un enjeu pour les citoyens du XXIème siècle ...
Le numérique nous concerne tous en tant que citoyen. Il permet de nouvelles choses en automatisant des procédures et en donnant accès à des données jusqu'ici inexploitables. Mais numérique n'est évidemment pas systématiquement synonyme de progrès. Il faut toujours réfléchir aux finalités des applications développées. Nous vous invitons à vous documenter et à réfléchir aux questions suivantes :
- Dans la gestion de l‘énergie : qu'est-ce que la troisième révolution industrielle et pourquoi le numérique y contribue-t-il ?
- En politique et média : Qu'est-ce que la vérification par les faits (fact-checking en anglais) ? En quoi le numérique l'a rendue possible / facile ?
- En citoyenneté : Que signifie vote électronique et en quoi cela pose-t-il des questions essentielles ? Trouver au moins un avantage et un inconvénient.
Après avoir fait vos recherches, répondez aux questions posées en quelques lignes et en indiquant les liens où vous avez trouvé ces informations.
2. Historique informatique
2.1. Cours
2.2. Compréhension
De quand datent les premiers ordinateurs
De quand datent les premiers ordinateurs ?
- Au XVIIe siècle
- Juste avant la Révolution française
- À la fin de la seconde guerre mondiale
- Dans les années 1980
- Avant la première guerre mondiale
La loi de Moore
Que dit la loi de Moore ?
- Que s'il existe au moins deux façons de faire quelque chose et qu'au moins l'une de ces façons peut entraîner une catastrophe, il se trouvera forcément quelqu'un quelque part pour emprunter cette voie.
- Que la puissance d'un ordinateur double tous les 2 ans environ.
2.3. Activité
La puissance augmente
Une histoire de puissance
Entre mon ordinateur et l'ordinateur de mon père qui ont 12 ans d'écart, quelle est la différence de puissance à laquelle on peut s'attendre ? Pensez à utiliser la loi de Moore et pensez à bien écrire la puissance après 2ans, 4 ans, 6 ans, ..., avant de répondre.
- Ils sont tous les deux aussi puissants, ça n'a pas changé en 12 ans.
- Mon ordinateur est environ 20 fois plus puissant.
- Mon ordinateur est environ 60 fois plus puissant
- Mon ordinateur est environ 150 fois plus puissant.
Un bug
D'où vient le mot "bug" ?
Il est malheureusement courant d'être confronté à des programmes bugués , c'est à dire des programmes qui ne font pas ce qu'ils sont sensés faire. Mais savez-vous d'où vient le terme bug ?
- En anglais, bug signifie insecte. Un insecte s'était glissé dans le mécanisme d'un des premiers ordinateurs, ce qui avait fait griller un relais et provoqué une panne.
- Bug était le surnom d'un des premiers programmeurs chez Microsoft, il était réputé pour commettre beaucoup d'erreurs.
- Bug est la version en verlan de GUB (Grande Unité Binaire), un projet d'ordinateur qui n'a jamais fonctionné.
- Bug est le diminutif de Bugatti, la marque de la première voiture de luxe de Bill Gates, le fondateur de Microsoft. Cette voiture serait tombée 13 fois en panne en un an...
- L'équipe des fondateurs d'Apple étaient des fans du dessin animé Bugs Bunny. Ils avaient pris l'habitude d'appeler Bugs leurs erreurs de programmation.
2.4. Activité avancée
Des personnages importants
Tout ne s'est pas fait en un jour, ...
Vous connaissez sans doute des personnages importants de l'activité économique liée à l'informatique. Mais de nombreux chercheurs et ingénieurs ont contribué au développement des idées et des machines. Nous vous proposons de faire une recherche sur 4 personnes, dont 2 femmes qui ont largement contribué, chacune à leur façon, à l'essor de l'informatique :
Par ailleurs, l'un de ces personnages est étroitement lié à une machine : ENIGMA . Vous chercherez également ce qu'est cette machine et à quoi elle servait. Tous deux, l'homme et la machine, sont les héros du film The imitation Game sorti sur les écrans français en janvier 2015.
Après avoir effectué vos recherches sur ces personnes et cette machine, rédigez une présentation en quelques lignes en les resituant chronologiquement.
La vitesse des ordinateurs
Le microprocesseur qui réalise les calculs dans un ordinateur déclenche ses opérations à intervalles de temps régulier. C'est l'horloge qui a ce rôle de définir la cadence de travail du processeur et donc sa vitesse de calcul. La fréquence d'horloge se mesure en kiloHertz (kHz, milliers de fois par seconde), en MégaHertz (Mhz, millions de fois par seconde) ou en GigaHertz (GHz, milliards de fois par seconde). Cela correspond au nombre maximal d'opérations élémentaires qu'un ordinateur peut effectuer en une seconde . Nous vous proposons de faire quelques recherches pour prendre conscience des ordres de grandeur et des évolutions sur les 70 dernières années.
En vous aidant par exemple de cette page , retrouver la date d'apparition et la fréquence d'horloge (en khz, Mhz ou Ghz) de ces machines emblématiques de leur époque :
- l'ENIAC
- Apple I
- IBM PC
- Ipad (premier modèle)
- smartphone Samsung Galaxy S4
Essayez de tracer un diagramme ou une courbe pour représenter cette évolution. Quelle difficulté rencontrez-vous et que pouvez-vous en déduire sur cette évolution ?
D'où vient le PC ?
L'Ordinateur personnel
Historiquement, les premiers ordinateurs étaient de très grosses machines (appelés MainFrame en anglais) occupant des salles entières et dédiés à des traitements de gestion. La miniaturisation a entraîné l'apparition d'ordinateurs pouvant être posés sur des bureaux. C'est la naissance de la deuxième ère de l'informatique .
C'est au début des années 70, qu'un français,
François Gernelle
(photo), a breveté l'idée d'
ordinateur personnel
. Mais c'est au début des années 80, qu'une grande entreprise américaine du secteur informatique,
IBM
commence une production massive d'un autre modèle d'ordinateur personnel qui lui assure un succès commercial important qui va marquer le secteur pendant des années. Depuis, on dit souvent que le premier ordinateur personnel a été celui fabriqué par
IBM
, ordinateur appelé
PC
pour
Personnal Computer
.
Faites des recherches sur l'
IBM - PC
pour répondre aux questions suivantes :
- En quelle année est-il apparu ?
- Quelle quantité en a-t-on fabriqué ?
- Quelle était la capacité de son disque dur ?
-
Pourquoi le
PC
d'IBM
est-il resté dans l'histoire ?
Les interfaces Homme - Machine
Une branche de la science informatique est l'étude des interactions entre l'homme et la machine. De ce point de vue, de nombreuses avancées ont été réalisées depuis 1945. Elles sont liées à la fois, à des progrès technologiques, à des efforts d'ingénieurs et à des succès commerciaux, mais aussi à des avancées dans les idées. Nous vous proposons de faire quelques recherches pour appréhender l'évolution des interfaces.
- Que doit-on à Douglas Engelbart ?
- Qu'est-ce que le Palo Alto Research Center ? Qu'y fait-on ?
- Qu'est-ce que l'ordinateur Lisa ? Qu'a-t-il apporté de nouveau ? Qui l'a fabriqué ? En quelle année est-il apparu ?
Par ailleurs, les ordinateurs prennent désormais des formes nouvelles et se combinent avec d'autres objets du quotidien. Effectuez des recherches pour dire ce qu'on appelle l'informatique ubiquitaire (ou informatique omniprésente) et donnez un meilleur représentant.
3. Naissance d'internet
3.1. Cours
3.2. Compréhension
signification d'internet
Que signifie internet ?
- Il s'agit de la contraction des mots anglais : *international* et *network* (réseau international).
- Il s'agit de la contraction des mots *interconnection* et *networks* (interconnexion de réseaux).
- Les lettres du mot I.N.T.E.R.N.E.T sont les initiales des noms de ses 8 fondateurs.
Âge d'internet
Quelle est la date la plus proche de la création d'internet ?
- 1789
- 1918
- 1945
- 1970
- 1990
- 2005
Robustesse d'internet
Pourquoi internet est-il qualifié de réseau robuste ou tolérant aux pannes ?
- Parce qu'il est fabriqué avec des matériaux très résistants.
- Parce que beaucoup de salariés sont à sa disposition pour le réparer rapidement si nécessaire.
- Parce que, de par sa conception, il peut fonctionner en mode *dégradé*, c'est à dire que même si des lignes ou des machines sont en panne, d'autres chemins peuvent être utilisés pour véhiculer les informations.
3.3. Activité avancée
Qui a inventé internet ?
On a parfois une représentation erronée du rôle des différents pays dans la création d'internet. Faites des recherches sur les deux personnes suivantes pour rétablir un juste équilibre.
- Qui est Vinton « Vint » Gray Cerf ? Comment est-il parfois surnommé ?
- Qui est Louis Pouzin ? Qu'était le projet Cyclades ?
Après vous être documenté sur ces deux personnages importants, rédigez une courte réponse qui résume ce que vous avez appris.
Qui a accès à internet ?
Effectuez des recherches pour répondre aux questions qui suivent. Vous pouvez commencer vos recherches à partir de cette page sur l'histoire et cette page qui donne des statistiques d'utilisation
- Combien y avait-il dans le monde d'ordinateurs connectés en 1984 ? En 1987 ? En 1989 ? Aujourd'hui ?
- en quelle année a-t-on passé la barre du million d'utilisateurs ?
- Quelle proportion de la population mondiale n'a pas accès à internet ?
- À l'inverse, quelle proportion a accès à internet en France ? Est-ce supérieur ou inférieur à la moyenne européenne ? Est-ce supérieur ou inférieur à la moyenne aux USA ?
- En 1 minute, dans le monde, combien de recherche Google ? Combien de mails sont envoyés ? Combien de contenus sont partagés sur Facebook ?
4. Comment ça marche?
4.1. Cours
4.2. Compréhension
À quoi sert une adresse IP
À quoi sert une adresse IP ?
- À identifier les machines connectées de façon unique.
- À différencier les gros ordinateurs et les plus petits.
- À envoyer des mails automatiquement.
Équipement d'interconnexion
À l'aide de quel équipement réalise-t-on l'interconnexion de réseaux ?
- Une adresse IP
- Un serveur de noms
- Un routeur
Qu'est-ce qu'un serveur de noms ?
Qu'est-ce qu'un serveur de noms ?
- Un site web qui aide à choisir un prénom pour ses enfants.
- Un logiciel (pirate) qui permet de trouver les mots de passe d'autres utilisateurs.
- Une machine qui contient une table d'équivalence entre des noms de machines et leur adresse IP.
4.3. Activité
Combien y-a-t-il d'adresses IP ?
Plus assez d'adresses IP ?
Les fondateurs d'internet n'envisageaient sûrement pas le succès phénoménal qu'il a rencontré. Aussi, le système de numérotation des adresses
IP
n'a pas été prévu suffisamment large pour répondre au nombre d'utilisateurs grandissant. Nous sommes depuis quelques années arrivés à un stade de
pénurie d'adresses IP
. La norme a donc dû évoluer. Aujourd'hui, deux normes cohabitent en attendant que tous les anciens systèmes s'adaptent à la nouvelle. Ces deux normes portent les noms de
IPV4
et
IPV6
. Faites des recherches sur ces normes pour répondre aux 2 questions suivantes :
-
Dans la norme IP version 4
IPV4
, un numéro est composé de 4 nombres entre 0 et 255. Avec cette norme, y a-t-il plus de numéro IP possibles que d'êtres humains sur terre ? -
Nouvelle norme IP version 6
IPV6
. Combien pourrait-on avoir de numéros IPV6 différents par millimètre carré de la surface de la terre ?
Les serveurs de noms
Les serveurs de noms : un maillon fragile de l'édifice
La norme qui régit le fonctionnement des serveurs de noms propose une organisation pyramidale des machines. Les machines au sommet de cette pyramide sont les serveurs racine de DNS ( DNS pour Domain Name System, en français, on parle de système de nom de domaine).
À partir de cette ressource , faites les recherches nécessaires pour répondre aux questions suivantes :
-
Si ces machines s'arrêtaient, la traduction des adresses
IP
en nom et vice-versa s'arrêterait. Quel serait, à votre avis, l'impact de cet arrêt ? - Combien existe-t-il de serveurs racine de DNS ?
- Qui possède ces machines : des états, des organisations, des sociétés privées ?
- Où se trouvent-elles majoritairement ?
- Que s'est-il passé en 2002 et 2007 ?
Panne générale
Panne générale
Dans le petit schéma ci-dessous, un nuage représente un réseau local. Les petits carrés sont des routeurs ou des ordinateurs.
Supposons que les communications dans chaque réseau local fonctionnent correctement, c'est-à-dire que chaque ordinateur d'un réseau local peut communiquer avec n'importe quel ordinateur du même réseau local. L'ordinateur A doit échanger des données avec l'ordinateur B.
- Indiquer le groupe minimal de routeurs qui devraient tomber en panne pour empêcher la communication entre A et B ?
- Dans le cas des câbles, quel ensemble minimal de câbles devraient être coupés pour empêcher la communication entre A et B ?
- Lister tous les chemins possibles (sans boucle) qui permettent de relier A à B.
5. Que se passe-t-il quand on se connecte à internet?
5.1. Cours
5.2. Compréhension
Rejoindre le réseau
Lorsqu'un ordinateur rejoint un réseau, que doit-il obtenir pour rejoindre internet ?
- Une adresseIP.
- Un nom de code.
- Une autorisation de l'État ?
- L'adresse d'un serveur de noms.
- L'adresse d'un routeur.
- L'accès à un moteur de recherche.
le routeur
Pourquoi la machine qui assure l'interconnexion avec les autres réseaux d'internet (le routeur) est-elle une place de choix pour y installer des fonctions de filtrage ?
- Parce que toutes les informations passent par là.
- Parce que c'est la machine la plus puissante.
- Parce qu'elle est en général bien cachée.
La charte informatique de l'université
La charte informatique de l'université Pour utiliser les services numériques de l'université, vous avez signé une charte informatique lors de votre inscription : Quel paragraphe de la charte http://www.univ-lille.fr/portail/charte-informatique/ met en lumière la question du suivi des informations des utilisateurs. Si vous vous connectez avec la 4G depuis l'université, devez-vous respecter cette charte ? Et avec votre smartphone et une connexion wifi ?
5.3. Activité
Utiliser les serveurs de noms
Utiliser les serveurs de noms
Il existe des
outils
dans votre ordinateur pour interroger les serveurs de noms et faire donc la
conversion
entre
adresses IP
et
noms
. Ils sont intégrés par exemple dans le navigateur web et la plupart des outils qui utilisent internet. Même s'il est possible de les utiliser directement, ils sont assez techniques.
Nous vous proposons d'utiliser plutôt un
service
disponible sur internet à travers le navigateur :
http://www.monip.fr
Selon ce site :
- quelle est votre adresse IP ?
- où vous trouvez-vous ?
D'après ce site, où se trouvent les machines suivantes :
Quelle est l'adresse IP de la machine qui porte le nom www.grappa.univ-lille.fr ?
Copiez l'adresse IP que vous venez de trouver dans la barre d'adresse de votre navigateur. Dans un autre onglet, copiez le nom : www.grappa.univ-lille.fr dans la barre d'adresse.
- Que constatez vous ?
Une fois validé votre rendu, vous pourrez consulter la correction pour vous auto-évaluer, ...
6. Les supports physiques de transmission de l'information
6.1. Cours
6.2. Compréhension
les supports de connexion
Quels supports sont utilisés pour la transmission de données et qui peuvent donc servir pour une connexion internet ?
- L'eau dans un tuyau.
- L'électricité dans les câbles téléphonique.
- L'électricité dans les câbles spécialisés.
- La lumière dans les fibres optiques.
- Les ondes électromagnétiques dans l'air.
- L'électricité dans les câbles des prises électriques.
vitesse de connexion
Qu'est-ce qui joue sur la vitesse d'une connexion ?
- Le débit maximal admissible du lien qui me raccorde au réseau local.
- Le nombre d'utilisateurs de ce lien.
- Le nombre de messages qui passent par les mêmes routeurs que les miens.
- Le nombre de requêtes arrivant sur la machine avec qui je désire échanger des messages.
- L'âge de l'utilisateur.
eduroam
Eduroam Pour utiliser le wifi à Lille 3 je dois :
- Avoir un compte Lille 3 ou un compte dans une autre université.
- Payer un abonnement.
- Aller en cours.
- Utiliser un smartphone produit en France.
- Signer la charte graphique de Lille 3.
6.3. Activité
Wifi ou Données mobiles ?
Wifi ou Données mobiles ?
Les possesseurs de tablette ou de smartphone peuvent se connecter à internet via le Wifi ou le réseau téléphonique ( données mobiles 3G/4G ). Vaut-il mieux se connecter avec l'un ou avec l'autre ? La réponse dépend de trois paramètres :
- la disponibilité de ces modes de connexions (s'il n'y a pas de réseau wifi, il sera difficile de vous connectez en wifi…)
- le prix de la connexion
- la rapidité de la connexion
Imaginons plusieurs situations concrètes :
- je suis chez moi avec un smartphone , le domicile est équipée d'une Box adsl qui fournit un accès Wifi . Ai-je intérêt à me connecter : - avec le réseau de données mobiles (3G ou 4G) - via le Wifi de la maison
- Je suis à l'université et je veux me connecter avec mon smartphone . Ai-je intérêt à me connecter : - avec le wifi de l'université (réseau eduroam) - avec mon forfait 3G/4G
- Je suis en voiture (ce n'est pas moi qui conduis) et je veux consulter mes emails ou faire une recherche sur le net avec mon smartphone , ai-je intérêt à me connecter : - en wifi - avec le réseau de données mobiles de mon opérateur téléphonique
Les normes et leurs sigles
Classez ces modes de connexion du plus lent au plus rapide.
3G,4G,H+,Edge
Les débits
Pouvoir évaluer les ordres de grandeur
Le débit est une des mesures caractérisant la qualité d'une connexion. Il mesure la quantité d'information que l'on peut transmettre à chaque seconde. Pour mesurer le débit d'une connexion, il faut d'abord savoir ce qu'est un bit. Un bit est l'élément d'information de base manipulé par un ordinateur qui ne peut prendre comme valeur que 0 ou 1. Toutes les données dans un ordinateur sont codées en une suite de bits. Transmettre des données numérisées c'est donc transmettre des bits.
Généralement le débit est mesuré en bit par seconde
bit/s
ou ses variantes : (kilo-bit par seconde
kbit/s
, mille bits par seconde, mega-bit par second
Mbit/s
, un million de bits par seconde, giga-bit par seconde
Gbit/s
, un milliard de bits par seconde)
Du débit, dépend notamment le temps nécessaire pour télécharger un morceau de musique ou la qualité d'une vidéo lue en continu. Le nombre de bits que l'on peut stocker sur un DVD Blu-ray double couche est 50 gigaoctets (Go), soit 400 gigabits, car un octet est une séquence de 8 bits. Calculer le temps de transmission d'un DVD Blu-ray double couche complet dans les cas suivants:
- l'ADSL à 10Mb/s
- La fibre à 1Gb/s
- Le wifi à 50Mb/s
- La 3G à 384 Kb/s
- La 4G à 150Mb/s
6.4. Le saviez-vous ?
7. Société : qui décide sur internet?
7.1. Cours
7.2. Compréhension
Noms de domaine
Comment s'appelle l'organisme qui gère les noms de domaine et les adresses IP ? Précisez votre réponse pour la France et au niveau mondial.
Qu'est-ce que l'ISO ?
L'ISO est l'organisation internationale de normalisation.
- Vrai
- Faux
Noms pleinement qualifiés
Comment s'écrit le nom d'une machine C, située dans un domaine B, lui même dans un domaine général A ?
- A.B.C
- A.C.B
- C.B.A
- C.A.B
- B.A.C
- B.C.A
7.3. Le saviez-vous ?
7.4. Activité avancée
L'ICANN et la CNIL
Internet n'est pas un monde totalement libre et sans loi comme on pourrait être tenté de le croire. De grands acteurs internationaux et nationaux participent de la régulation d'internet. Nous vous proposons ici d'en découvrir deux.
En utilisant les ressources suivantes (et d'autres) :
- [http://fr.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System](http://fr.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System)
- [http://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_Corporation_for_Assigned_Names_and_Numbers](http://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_Corporation_for_Assigned_Names_and_Numbers)
- [http://www.cnil.fr/](http://www.cnil.fr/)
- [http://www.cnil.fr/fileadmin/documents/La_CNIL/publications/CNIL_RA2012_web.pdf](http://www.cnil.fr/fileadmin/documents/La_CNIL/publications/CNIL_RA2012_web.pdf)
cherchez les réponses aux questions suivantes :
domaines de premier niveau
- Qu'est un domaine de premier niveau ?
- Donnez quelques exemples.
- Qui les gère ?
- Qu'en pensez-vous ?
la CNIL
- Quel est le rôle de la CNIL ?
- Avec combien d'employés remplit-elle ses missions ?
- Qu'en pensez-vous ?
Annexe : réutiliser ce module
Archive IMS CC utilisable dans les LMS Moodle, Claroline, Blackboard, etc: module1.imscc.zip
Archive EDX : module1_edx.tar.gz