Fiche de révision : Introduction à l’informatique

📋 Plan du Cours

1. Droits et devoirs étudiants
2. Usages et limites de l’IA
3. Objectifs et évaluation du module
4. Définition et intérêt de l’informatique
5. Ordinateurs modernes et puissance
6. Cloud et virtualisation
7. Évolution de l’intelligence artificielle
8. Puissance et impact environnemental

📅 Repères chronologiques

1. 1854Georges Boole développe l’algèbre booléenne, définit les opérateurs logiques booléens et contribue à l’apparition du système binaire où 0 et 1 codent respectivement Faux et Vrai.
2. 1936Alan Turing propose la définition des machines de Turing, et la thèse de Church affirme que tout problème de calcul fondé sur une procédure algorithmique peut être résolu par une machine de Turing.
3. 1941La Bombe de Turing décode Enigma en 20 minutes, ce qui écourte la Seconde Guerre mondiale de près de deux ans.
4. 1945John von Neumann propose l’architecture interne d’un calculateur universel, désormais appelée architecture de Von Neumann.
5. 1946L’ENIAC est présenté comme le premier ordinateur totalement programmable à l’université de Pennsylvanie, avec une vitesse de multiplication de nombres de dix chiffres de 0,001 seconde.
6. 1950Alan Turing publie « Computing Machinery and Intelligence » et propose le test de Turing.
7. 1956La conférence de Dartmouth marque la naissance officielle du domaine de l’intelligence artificielle, tandis que Logic Theorist est développé par Newell et Simon.
8. 1971Le premier microprocesseur est mis en vente.
9. 1997Deep Blue d’IBM bat le champion d’échecs Garry Kasparov.

📖 1. Droits et devoirs étudiants

★ À maîtriser

• Pendant le cours, les étudiants doivent respecter les règles suivantes:

  • 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 les droits suivants:

  • Suivre le cours de manière sereine 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

Devoirs pour respecter le cours, droits pour apprendre sereinement

📖 2. Usages et limites de l’IA

📝 Points essentiels

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

📌 L’intelligence artificielle peut accélérer ou faciliter certaines tâches, mais elle ne permet pas à l’étudiant d’apprendre à la place du travail personnel.

💡 Astuce mémo

L’IA accélère les tâches, mais elle ne remplace pas l’apprentissage

📖 3. Objectifs et évaluation du module

📝 Points essentiels

• Les objectifs du module sont de connaître l’histoire de l’informatique, l’architecture des ordinateurs, la création d’une machine virtuelle, l’installation et l’utilisation de Linux Ubuntu, l’utilisation de la ligne de commande et les notions de programme, de programmation et de ressources utilisées par les programmes.

• L’évaluation du module repose à 100 % sur un examen écrit sous forme de QCM.

💡 Astuce mémo

Histoire → architecture → machine virtuelle → Linux → commande → programmation

📖 4. Définition et intérêt de l’informatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Informatique : Traitement automatique de l’information et exécution de programmes informatiques par des machines telles que des systèmes embarqués, des ordinateurs, des robots et des automates.

★ À maîtriser

📌 Une machine exécute exactement les tâches pour lesquelles elle a été programmée, ce qui permet d’automatiser des tâches intellectuelles répétitives et d’obtenir un résultat plus rapide et plus précis qu’une réalisation humaine.

Compléments

• Un téléphone portable possède notamment un microprocesseur Helio P35 Mediatek à 2,35 GHz, 3 Go de mémoire vive, 32 GB de mémoire interne, un écran de 6,5 pouces et Android 11.

💡 Astuce mémo

Programmation → automatisation → rapidité et précision

📖 5. Ordinateurs modernes et puissance

★ À maîtriser

• Les transistors permettent notamment les opérations logiques:
  • NON
  • ET
  • OU

Compléments

• L’Apple I, assemblé en 1976 par Wozniak et Jobs, possède un clavier, un microprocesseur à 1 MHz, 4 ko de mémoire vive et 1 ko de mémoire vidéo.

• L’IBM PC produit en 1981 est cadencé à 4,77 MHz et possède 16 ko de mémoire vive extensible jusqu’à 256 ko.

• La comparaison donne les performances suivantes:

  • Boulier : 0,64 opération par seconde
  • Machine de Babbage : 0,16 opération par seconde
  • ENIAC : 1 000 opérations par seconde
  • Apple I : moins d’un million d’opérations par seconde
  • IBM PC : moins de 4,77 millions d’opérations par seconde
  • Smartphone de 2016 : moins de 2,35 milliards d’opérations par seconde

💡 Astuce mémo

ENIAC → transistor → microprocesseur → Apple I → IBM PC → smartphone

📖 6. Cloud et virtualisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Virtualisation : Permet de réduire la dépendance aux machines physiques, notamment dans le cloud gaming.

💡 Astuce mémo

Machine physique dépendante, machine virtuelle délocalisable

📖 7. Évolution de l’intelligence artificielle

★ À maîtriser

• L’histoire de l’IA passe des approches symboliques et des systèmes experts au machine learning, puis au deep learning et enfin à l’IA générative.

• Les modèles cités sont:

  • GPT-3 (2020)
  • ChatGPT (2022)
  • GPT-4 (2023)
  • Claude
  • Gemini
  • LLaMA

Compléments

• En 2012, AlexNet gagne le concours ImageNet grâce au deep learning, et en 2016 AlphaGo de DeepMind bat le champion du monde de Go.

• En 2025, l’IA devient multimodale, des IA personnelles et des agents autonomes apparaissent, et des débats portent sur l’éthique, les régulations comme l’AI Act en Europe et l’impact social et professionnel.

💡 Astuce mémo

Symbolique → systèmes experts → machine learning → deep learning → IA générative

📖 8. Puissance et impact environnemental

★ À maîtriser

• Selon une analyse d’OpenAI, la puissance de calcul nécessaire pour l’intelligence artificielle double tous les trois à quatre mois et a été multipliée par 300 000 en sept ans.

• D’après l’article du CNRS « Consommation énergétique de l’utilisation de l’IA », les émissions liées à l’entraînement de réseaux de neurones convolutifs vont de 18 kg éqCO2 à 284 T éqCO2, et atteignent jusqu’à 652 kg éqCO2 pour un modèle courant sans paramétrage spécifique.

Compléments

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

• Les émissions de 652 kg éqCO2 d’un modèle courant sont comparées à un trajet en avion entre Paris et Hong Kong ou à 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

Modèles plus puissants → calcul accru → coûts énergétiques et écologiques

📊 Tableaux de synthèse

Repères historiques de l’informatique

Étapes de l’évolution de l’IA