Information, Calcul, Communication Ce videoclip produit par l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne fait partie de son cours d’introduction à l’information, à la communication, et au calcul. Il introduit le 1er module du cours qui offre une 1ere approche des notions de calcul et d’information. Information, Calcul, Communication 1. Information & Calcul – Leçon 1: Algorithmes – Clip 1: Introduction R. Guerraoui, J. Sam, J-C. Chappelier, R. Boulic, commentaire: P. Janson

Que nous a appris l’introduction? L’informatique pénètre nos sociétés encore plus vite que les autres technologies Après lecture, écriture, et calcul, elle est devenue le 4e pilier de toute culture Elle est indispensable à tous les secteurs d’activité pour la gestion d’une organisation, … de ses processus, … de ses données, … de ses communications Pour aborder ces notions, revoyons brièvement ce que nous a appris la leçon d’introduction de ce cours. - 1°/ Nous avons vu que les technologies en général et l’informatique en particulier ont envahi nos sociétés de façon toujours plus rapide. 2°/ Nous avons vu qu’après la lecture, l’écriture, et le calcul, l’informatique est devenue le 4e pilier de la culture dans notre civilisation industrielle. 3°/ Nous avons vu qu’elle est devenue indispensable à tous les secteurs d’activité pour 1. Modéliser, simuler, optimiser la gestion d’une organisation 2. Automatiser, mesurer, contrôler les processus d’une organisation 3. Gérer les données d’une organisation 4. Permettre la communication entre une organisation et ses partenaires, fournisseurs, et clients

Qu’est-ce que l’informatique? « La science du traitement automatique de l’information (tri, transmission, utilisation), mis en oeuvre sur des ordinateurs. » (d’après le Petit Robert) …Pour permettre à ces ordinateurs de prendre en charge la gestion d’une organisation, … de ses processus, … de ses données, … de ses communications La 1ere question soulevée par ces observations est « En quoi consiste plus précisément l’informatique? » - Le Petit Robert la définit comme étant « La science du traitement automatique de l’information (c.à.d. son tri, sa transmission, et son utilisation) tels que ceux-ci sont mis en œuvre sur des ordinateurs. » … dans le but précis de permettre l’exploitation de ces ordinateurs pour Modéliser, simuler, optimiser les opérations d’une organisation Automatiser, mesurer, contrôler les processus d’une organisation Stocker, organiser, rechercher les données d’une organisation Communiquer avec des partenaires, fournisseurs, clients

Qu’est-ce qu’un ordinateur? Un ordinateur est un automate programmable Un automate est un dispositif qui enchaîne des opérations automatiquement Exemples : une montre, un robot ménager ou industriel, ... Un automate est programmable si on peut modifier ses opérations Exemples : un métier à tisser Jacquard, un orgue de barbarie, ... et un ordinateur ! Un automate programmable est piloté par un programme = une séquence d’instructions et de données [ plus de détails dans les leçons 3.1 et 3.2 ] La question soulevée à son tour par cette définition de l’informatique est « Qu’est-ce qu’un ordinateur? » - Un ordinateur est un exemple de ce qu’on appelle un automate programmable Un automate est un dispositif capable d’enchaîner des opérations pour accomplir une tâche donnée sans intervention humaine, par exemple : une montre, un robot ménager ou industriel, ... Un automate est dit programmable lorsqu’on peut modifier à volonté la tâche qu’on attend de lui. Des exemples d’automates programmables sont : un métier à tisser Jacquard, un orgue de barbarie, ... et un ordinateur ! La tâche d’un automate programmable lui est fournie par le biais de ce qu’on appelle un programme. Un programme est constitué d’une séquence d’instructions et de données compréhensibles et exécutables par l’automate.

Un automate programmable Dans le cas particulier de l’orgue de barbarie comme exemple d’automate programmable, le programme en question est défini 3 étapes: - La 1e étape consiste en la conception, c’est à dire une spécification abstraite du programme, dans le cas présent la composition de la partition musicale qu’on désire faire jouer par l’automate. La 2e étape consiste en une implémentation concrète du programme ainsi conçu, sous une forme susceptible d’être assimilée par l’automate. La 3e étape consiste en l’exécution du programme par l’automate qui requiert nécessairement une source d’énergie, historiquement la rotation de la manivelle de l’orgue, qui pourrait évidemment aujourd’hui être remplacée par celle d’un moteur électrique. Le résultat de cette exécution est – sauf erreur de conception, d’implémentation, ou d’exécution – la production de la mélodie désirée. Programme Conception Partition Implémentation Trous correspondants dans la bande de papier Exécution Rotation de la manivelle Résultat Mélodie

Objectifs et plan de la leçon Expliquer Ce qu’est un algorithme Comment le décrire Quelques grandes familles d’algorithmes De recherche Exemple: recherche par dichotomie Comment quantifier et exprimer la complexité d’un algorithme De tri Du plus court chemin Forts de ces définitions élémentaires de l’informatique, d’un ordinateur, et d’un programme, nous sommes en mesure d’énoncer les objectifs de cette leçon, que nous allons adresser l’un après l’autre dans les videoclips suivants qui la constituent. - Nous avons défini un programme comme étant une séquence d’instructions et de données Un tel programme n’est en cela rien d’autre que l’expression de ce qu’on appelle un algorithme Le 1er but traité dans le clip suivant de cette leçon est donc d’expliquer ce qu’est un algorithme Le 2e but traité dans le 3e clip de la leçon est de présenter les structures de contrôle dont on a besoin pour concevoir un algorithme Le 3e but de la leçon est d’introduire quelques unes des principales familles d’algorithmes Le 4e videoclip parlera des algorithmes dits de recherche Le 5e videoclip parlera plus particulièrement de l’algorithme de recherche par dichotomie Le 6e videoclip expliquera comment on peut quantifier et exprimer la complexité d’un algorithme Le 7e et dernier videoclip parlera les algorithmes dits de tri et dira un mot des algorithmes dits du plus court chemin