Fiche de révision : Introduction à l’informatique

Plan du Cours

  1. Droits et devoirs de l’étudiant
  2. Intelligence artificielle et apprentissage
  3. Objectifs et évaluation du module
  4. Définition et rôle de l’informatique
  5. Des premières machines au calcul programmable
  6. Logique binaire et fondements théoriques
  7. Ordinateurs et progrès du matériel
  8. Cloud et virtualisation des machines
  9. Grandes étapes de l’intelligence artificielle
  10. Croissance et coûts de l’intelligence artificielle

1. Droits et devoirs de l’étudiant

★ À maîtriser

  • Pendant le cours, les étudiants doivent :

    • Arriver avant le début du cours
    • Écouter l’enseignant lorsqu’il parle
    • Ne pas travailler une autre matière
    • Ne pas parler à leurs voisins de table
  • Pendant le cours, les étudiants ont le droit de :

    • Suivre le cours sereinement dans le silence
    • Poser une question à l’enseignant après avoir levé la main
    • Informer le responsable du module en cas de problème avec un chargé de TD ou de TP

Compléments

  • Une Commission de Suivi Pédagogique a lieu à la fin de chaque semestre pour faire le point sur les modules.

Astuce mémo

Silence pour suivre le cours ; main levée pour poser une question.

2. Intelligence artificielle et apprentissage

★ À maîtriser

  • L’intelligence artificielle permet notamment de :
    • Effectuer rapidement des tâches et gagner du temps
    • Trouver facilement des informations
    • Traduire et communiquer
    • Créer du contenu

📌 L’intelligence artificielle ne permet pas d’apprendre à la place de l’étudiant.

Compléments

  • Les étudiants sont invités à réfléchir à leur plus-value professionnelle après l’obtention de leur diplôme, par rapport à un technicien.

Astuce mémo

L’IA aide à produire et chercher, mais ne remplace pas l’apprentissage.

3. Objectifs et évaluation du module

Points essentiels

  • Le module vise à faire connaître l’histoire de l’informatique et les composants d’un ordinateur, à savoir créer une machine virtuelle, installer et utiliser Linux Ubuntu, utiliser la ligne de commande, et comprendre les programmes, leur programmation et les ressources qu’ils utilisent.

  • L’évaluation du module est constituée à 100 % d’un examen écrit sous forme de QCM.

4. Définition et rôle de l’informatique

Notions clés & Définitions

  • Informatique : Le traitement automatique de l’information par l’exécution de programmes sur des machines telles que des systèmes embarqués, des ordinateurs, des robots ou des automates.

Points essentiels

  • L’informatique permet d’automatiser des tâches intellectuelles répétitives et d’obtenir un résultat plus rapide et plus précis que lorsqu’une personne réalise la tâche.

Astuce mémo

Tâches intellectuelles répétitives → automatisation plus rapide et précise.

5. Des premières machines au calcul programmable

Points essentiels

  • Le boulier chinois est présenté comme une technologie de calcul datant de -770.

  • La machine d’Anticythère, datée de -80 dans la chronologie du cours, prédit des positions astronomiques et des éclipses à des fins calendaires et astrologiques des décennies à l’avance.

  • La Pascaline réalise les opérations suivantes :

    • Addition
    • Soustraction
    • Multiplication
    • Division
  • Le métier à tisser programmable de Jacquard, en 1801, utilise des cartes perforées.

  • La machine à différence de Babbage, datée de 1833, n’est pas programmable, utilise le système décimal et effectue une opération toutes les six secondes.

Astuce mémo

Boulier, Anticythère, Pascaline, Jacquard : le calcul devient programmable.

6. Logique binaire et fondements théoriques

★ À maîtriser

  • En 1854, Georges Boole développe l’algèbre booléenne et définit des opérateurs logiques utilisant 0 et 1 pour coder le faux et le vrai.

  • En 1936, Alan Turing propose la définition des machines de Turing.

  • En 1945, John Von Neumann propose dans un rapport l’architecture interne d’un calculateur universel, appelée architecture de Von Neumann.

Compléments

  • La thèse de Church énonce que tout problème de calcul fondé sur une procédure algorithmique peut être résolu par une machine de Turing.

7. Ordinateurs et progrès du matériel

★ À maîtriser

  • En 1946, l’ENIAC est présenté à l’université de Pennsylvanie comme le premier ordinateur totalement programmable et réalise une multiplication de nombres à 10 chiffres en 0,001 seconde.

  • Le transistor, inventé en 1947, permet de réaliser électroniquement des opérations logiques telles que NON, ET et OU et constitue le composant de base des microprocesseurs.

Compléments

  • En 1971, le premier microprocesseur est mis en vente.

  • En 1976, Steve Wozniak et Steve Jobs assemblent les cinquante premiers Apple I dans le garage de la maison familiale de Jobs.

  • L’Apple I de 1976 possède un microprocesseur à 1 MHz, 4 ko de mémoire vive et 1 ko de mémoire vidéo.

  • L’IBM PC de 1981, produit à plusieurs millions d’exemplaires, fonctionne à 4,77 MHz et possède 16 ko de mémoire vive, extensible à 256 ko.

  • Dans la comparaison du cours, le smartphone de 2016 effectue moins de 2,35 milliards d’opérations par seconde, contre moins de 4,77 millions pour l’IBM PC de 1981.

Astuce mémo

Du premier microprocesseur aux appareils personnels, la vitesse de calcul augmente.

8. Cloud et virtualisation des machines

Points essentiels

  • Le cours présente le cloud computing comme une évolution contemporaine de l’informatique.
  • La virtualisation des machines permet notamment le cloud gaming, présenté comme mettant fin à la dépendance aux machines physiques.

9. Grandes étapes de l’intelligence artificielle

Points essentiels

  • En 1950, Alan Turing publie « Computing Machinery and Intelligence » et propose le test de Turing.

  • La conférence de Dartmouth de 1956 marque la naissance officielle du domaine de l’intelligence artificielle, et Logic Theorist de Newell et Simon est l’un des premiers programmes d’IA.

  • Dans les années 1960, l’IA s’appuie sur des règles logiques, voit apparaître le chatbot ELIZA en 1966 et connaît les débuts des systèmes experts.

  • À la fin des années 1970, un premier hiver de l’IA survient en raison du manque de financement et de promesses non tenues.

  • À la fin des années 1980, un deuxième hiver de l’IA survient parce que les systèmes experts sont coûteux et peu évolutifs.

  • En 1997, l’ordinateur Deep Blue d’IBM bat le champion d’échecs Garry Kasparov.

  • En 2012, AlexNet remporte le concours ImageNet grâce au deep learning, marquant l’explosion de cette approche.

  • En 2016, AlphaGo de DeepMind bat le champion du monde de Go.

  • Les modèles cités et leurs dates sont :

    • GPT-3 en 2020
    • ChatGPT en 2022
    • GPT-4 en 2023
  • En 2025, l’IA est présentée comme multimodale, avec des agents personnels autonomes et des débats sur l’éthique, la régulation et l’impact social et professionnel.

Astuce mémo

Symbolique, hivers, apprentissage, deep learning, IA générative.

10. Croissance et coûts de l’intelligence artificielle

Points essentiels

  • Le marché mondial de l’intelligence artificielle est évalué à 327 milliards de dollars par Statista et pourrait atteindre environ 1 800 milliards de dollars d’ici 2030 selon Grand View Research.

  • Selon une analyse de l’entreprise OpenAI, la puissance de calcul nécessaire à l’IA double tous les 3 à 4 mois et a été multipliée par 300 000 en sept ans.

  • Selon l’article du CNRS « Consommation énergétique de l’utilisation de l’IA », les émissions associées à l’entraînement de réseaux de neurones convolutifs s’échelonnent de 18 kg éqCO2 à 284 T éqCO2.

  • Pour un modèle courant sans paramétrage spécifique, les émissions d’entraînement peuvent atteindre 652 kg éqCO2, soit l’équivalent d’un trajet en avion entre Paris et Hong Kong ou de 2 500 kilomètres en voiture.

  • ChatGPT consomme chaque jour 17 000 fois plus d’électricité qu’un foyer moyen et chaque requête nécessite une bouteille d’eau pour dissiper la chaleur.

Astuce mémo

Calcul et usages croissants → consommation énergétique et émissions importantes.

Teste tes connaissances

Teste tes connaissances sur Introduction à l’informatique avec 21 questions à choix multiples et corrections détaillées.

1. Quel comportement est attendu des étudiants pendant un cours ?

2. Un étudiant souhaite poser une question pendant le cours et signaler un problème avec son chargé de TP : que doit-il faire ?

Faire le QCM →

Révisez avec les flashcards

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Quand les étudiants doivent-ils arriver à un cours ?

Avant son début.

Que doivent faire les étudiants lorsque l’enseignant parle ?

Écouter.

Quel comportement les étudiants doivent-ils éviter pendant un cours ?

Parler à leurs voisins de table.

Voir les flashcards →

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