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Informatique

Un laboratoire informatique comprend un large éventail d'éléments de technologies de l'information, notamment du matériel, des logiciels et des systèmes de stockage. Les technol...

Un laboratoire informatique comprend un large éventail d'éléments de technologies de l'information, notamment du matériel, des logiciels et des systèmes de stockage.

Les technologies de l'information ( TI ) désignent l'étude et l'utilisation des ordinateurs , des systèmes de télécommunications et autres dispositifs pour créer, traiter, stocker, récupérer et transmettre des informations . Bien que le terme soit couramment employé pour désigner les ordinateurs et les réseaux informatiques , il englobe également d'autres technologies de diffusion de l'information telles que la télévision et le téléphone . Les technologies de l'information sont une application de l'informatique et du génie informatique .

Un système informatique ( système de technologies de l'information ) est généralement un système d'information , un système de communication ou, plus précisément, un système informatique – comprenant le matériel , les logiciels et les périphériques – exploité par un groupe restreint d'utilisateurs. Un projet informatique désigne généralement la mise en service et le déploiement d'un tel système. Les systèmes informatiques jouent un rôle essentiel en facilitant la gestion efficace des données, en améliorant les réseaux de communication et en soutenant les processus organisationnels dans divers secteurs d'activité. La réussite des projets informatiques exige une planification rigoureuse et une maintenance continue afin de garantir un fonctionnement optimal et une adéquation avec les objectifs de l'organisation.

Bien que les humains stockent, récupèrent, manipulent, analysent et communiquent des informations depuis l'apparition des premiers systèmes d'écriture , le terme « technologies de l'information » au sens moderne est apparu pour la première fois en 1958 dans un article de la Harvard Business Review ; les auteurs, Harold J. Leavitt et Thomas L. Whisler, y indiquaient que « cette nouvelle technologie ne possède pas encore de nom unique et établi. Nous l'appellerons technologies de l'information (TI) » . Leur définition se compose de trois catégories : les techniques de traitement, l'application de méthodes statistiques et mathématiques à la prise de décision et la simulation de la pensée complexe par des programmes informatiques

Le mécanisme d'Anticythère , considéré comme le premier calculateur analogique mécanique, remonte au premier siècle avant J.-C.

En fonction des technologies de stockage et de traitement utilisées, il est possible de distinguer quatre phases distinctes du développement des technologies de l'information : pré-mécanique (3000 av. J.-C. – 1450 apr. J.-C.), mécanique (1450 – 1840) , électromécanique (1840 – 1940) et électronique (de 1940 à nos jours).

Les premières idées en informatique ont été évoquées avant les années 1950 au Massachusetts Institute of Technology (MIT) et à l'Université Harvard , où l'on a commencé à discuter et à réfléchir aux circuits informatiques et aux calculs numériques. Au fil du temps, le domaine des technologies de l'information et de l'informatique s'est complexifié et a pu traiter des volumes de données toujours plus importants. Des articles scientifiques ont alors commencé à être publiés par différentes organisations.

Au milieu du XXe siècle, Alan Turing , J. Presper Eckert et John Mauchly furent parmi les pionniers des débuts de l'informatique. Si leurs efforts se concentrèrent principalement sur la conception du premier ordinateur numérique, Turing commença également à s'interroger sur l'intelligence artificielle.

Des dispositifs d'aide au calcul sont utilisés depuis des millénaires, probablement initialement sous la forme d'une règle de comptage . Le mécanisme d'Anticythère , datant du début du Ier siècle avant J.-C., est généralement considéré comme le plus ancien calculateur analogique mécanique connu , ainsi que le plus ancien mécanisme à engrenages connu. Des dispositifs à engrenages comparables n'apparurent en Europe qu'au XVIe siècle, et il fallut attendre 1645 pour que soit mise au point la première calculatrice mécanique capable d'effectuer les quatre opérations arithmétiques de base.

Réplique du Zuse Z3 exposée au Deutsches Museum de Munich . Le Zuse Z3 est le premier ordinateur programmable .

Les premiers ordinateurs électroniques , utilisant des relais ou des tubes électroniques , firent leur apparition au début des années 1940. Le Zuse Z3 , un ordinateur électromécanique achevé en 1941, fut le premier ordinateur programmable au monde et, selon les normes actuelles, l'une des premières machines pouvant être considérées comme un véritable ordinateur . Pendant la Seconde Guerre mondiale , Colossus développa le premier ordinateur numérique électronique destiné au décryptage des messages allemands. Bien que programmable , il n'était pas polyvalent, étant conçu pour une seule tâche. Il ne pouvait pas non plus stocker son programme en mémoire ; la programmation s'effectuait à l'aide de connecteurs et d'interrupteurs modifiant le câblage interne. Le premier ordinateur numérique électronique à programme enregistré véritablement moderne fut le Manchester Baby , qui exécuta son premier programme le 21 juin 1948.

La mise au point des transistors à la fin des années 1940 aux laboratoires Bell a permis de concevoir une nouvelle génération d'ordinateurs à consommation énergétique considérablement réduite. Le premier ordinateur à programme enregistré commercialisé, le Ferranti Mark I , comportait 4 050 tubes électroniques et consommait 25 kilowatts. À titre de comparaison, le premier ordinateur transistorisé, développé à l' université de Manchester et opérationnel dès novembre 1953, ne consommait que 150 watts dans sa version finale.

Plusieurs autres percées dans la technologie des semi-conducteurs incluent le circuit intégré (CI) inventé par Jack Kilby chez Texas Instruments et Robert Noyce chez Fairchild Semiconductor en 1959, la passivation de surface du dioxyde de silicium par Carl Frosch et Lincoln Derick en 1955, les premiers transistors planaires au dioxyde de silicium par Frosch et Derick en 1957, la démonstration du MOSFET par une équipe des Bell Labs, le procédé planaire par Jean Hoerni en 1959, et le microprocesseur inventé par Ted Hoff , Federico Faggin , Masatoshi Shima et Stanley Mazor chez Intel en 1971. Ces inventions importantes ont conduit au développement de l' ordinateur personnel (PC) dans les années 1970 et à l'émergence des technologies de l'information et de la communication (TIC).

En 1984, selon la National Westminster Bank Quarterly Review , le terme « technologies de l’information » avait été redéfini comme « la convergence des technologies de télécommunications et de l’informatique (…généralement connue en Grande-Bretagne sous le nom de technologies de l’information) ». On commence ensuite à voir apparaître le terme en 1990, contenu dans des documents de l’ Organisation internationale de normalisation (ISO).

Les innovations technologiques ont déjà révolutionné le monde au XXIe siècle, l'accès aux services en ligne ayant permis à un grand nombre de personnes de s'épanouir. Ce phénomène a profondément transformé le monde du travail, puisque 30 % des actifs américains exerçaient déjà une profession liée à Internet. 136,9 millions de personnes étaient connectées personnellement à Internet , soit l'équivalent de 51 millions de foyers. Parallèlement à Internet, de nouvelles technologies ont vu le jour à travers le monde, améliorant l'efficacité et simplifiant les vies à l'échelle planétaire.

Avec la révolution technologique qui a transformé la société, des millions de processus ont pu être réalisés en quelques secondes. Les innovations en matière de communication ont joué un rôle crucial, car la population s'est de plus en plus appuyée sur les ordinateurs pour communiquer via les lignes téléphoniques et les réseaux câblés. L'introduction du courrier électronique a été considérée comme révolutionnaire, car « les entreprises situées dans une partie du monde pouvaient communiquer par courrier électronique avec leurs fournisseurs et acheteurs situés dans une autre partie du monde… »

L'informatique et les nouvelles technologies ont également révolutionné le secteur du marketing, entraînant une augmentation du nombre d'acheteurs. En 2002, les Américains ont dépensé plus de 28 milliards de dollars en biens rien que sur Internet, tandis que le commerce électronique, une décennie plus tard, a généré 289 milliards de dollars de ventes. Par ailleurs, les ordinateurs, de plus en plus sophistiqués, sont de plus en plus utilisés, car la population en devient de plus en plus dépendante au XXIe siècle.

Carte logique pour ordinateur Ferranti Mark I

Le traitement électronique des données, ou traitement de l'information commerciale, désigne l'utilisation de méthodes automatisées pour traiter des données commerciales. Il s'agit généralement d'activités relativement simples et répétitives permettant de traiter de grands volumes d'informations similaires. Par exemple : la mise à jour des stocks, l'intégration des opérations bancaires dans les fichiers clients et comptes, l'enregistrement des réservations et des émissions de billets dans le système de réservation d'une compagnie aérienne, et la facturation des services publics. L'adjectif « électronique » ou « automatique » était utilisé avec « traitement des données » (TD), notamment vers 1960, pour distinguer le traitement manuel des données effectué par des humains de celui effectué par ordinateur.

Stockage

Les premiers ordinateurs utilisaient des bandes perforées pour stocker et représenter les données .
Colossus, utilisaient du ruban perforé , une longue bande de papier sur laquelle les données étaient représentées par une série de trous ; cette technologie est aujourd’hui obsolète. Le stockage électronique de données, utilisé dans les ordinateurs modernes, remonte à la Seconde Guerre mondiale, lorsqu’une forme de mémoire à ligne à retard fut développée pour éliminer les interférences des signaux radar . La première application pratique de cette technologie fut la ligne à retard au mercure. Le premier dispositif de stockage numérique à accès aléatoire fut le tube Williams , basé sur un tube cathodique standard . Cependant, les informations stockées dans ce tube et dans la mémoire à ligne à retard étaient volatiles, car elles nécessitaient un rafraîchissement continu et étaient donc perdues en cas de coupure de courant. La première forme de stockage informatique non volatil fut le tambour magnétique , inventé en 1932 et utilisé dans le Ferranti Mark 1 , le premier ordinateur électronique à usage général commercialisé au monde.

Entrepôt de stockage de cartes IBM situé à Alexandria, en Virginie, en 1959. C'est là que le gouvernement des États-Unis entreposait des cartes perforées .

IBM a introduit le premier disque dur en 1956, comme composant de son système informatique RAMAC 305. La plupart des données numériques sont encore aujourd'hui stockées magnétiquement sur des disques durs, ou optiquement sur des supports tels que les CD-ROM . Jusqu'en 2002, la plupart des informations étaient stockées sur des dispositifs analogiques , mais cette année-là, la capacité de stockage numérique a dépassé celle des dispositifs analogiques pour la première fois. exaoctets en 1986 à 295 exaoctets en 2007, doublant environ tous les 3 ans.

Bases de données

Les systèmes de gestion de bases de données (SGBD) ont émergé dans les années 1960 pour répondre au problème du stockage et de la récupération précis et rapide de grandes quantités de données. L'un des premiers systèmes de ce type fut l' Information Management System (IMS) d' IBM , encore largement déployé plus de 50 ans après . IMS stocke les données de manière hiérarchique , mais dans les années 1970, Ted Codd a proposé un modèle de stockage relationnel alternatif, basé sur la théorie des ensembles et la logique des prédicats , ainsi que sur les concepts familiers de tables, de lignes et de colonnes. En 1981, le premier système de gestion de bases de données relationnelles (SGBDR) commercialisé a été lancé par Oracle .

Tous les systèmes de gestion de données (SGD) sont composés de composants ; ils permettent à de nombreux utilisateurs d’accéder simultanément aux données qu’ils stockent tout en préservant leur intégrité. Toutes les bases de données ont un point commun : la structure des données qu’elles contiennent est définie et stockée séparément des données elles-mêmes, dans un schéma de base de données .

À la fin des années 2000, le langage de balisage extensible (XML) est devenu un format populaire pour la représentation des données. Bien que les données XML puissent être stockées dans des systèmes de fichiers classiques , elles sont généralement conservées dans des bases de données relationnelles afin de tirer parti de leur robustesse, fruit d'années d'efforts théoriques et pratiques . Évolution du langage de balisage généralisé standard (SGML), la structure textuelle du XML présente l'avantage d'être lisible à la fois par machine et par humain .

Tours radio du belvédère de Pine Hill

La transmission de données comporte trois aspects : la transmission, la propagation et la réception. Elle peut être globalement catégorisée comme la diffusion , dans laquelle l’information est transmise de manière unidirectionnelle vers l’aval, ou les télécommunications , avec des canaux bidirectionnels en amont et en aval.

XML a été de plus en plus utilisé comme moyen d'échange de données depuis le début des années 2000, en particulier pour les interactions orientées machine telles que celles impliquées dans les protocoles orientés Web tels que SOAP , décrivant « des données en transit plutôt que... des données au repos ».

Manipulation

Hilbert et Lopez identifient le rythme exponentiel du changement technologique (une sorte de loi de Moore ) : la capacité de calcul des machines par habitant, pour des applications spécifiques, a doublé environ tous les 14 mois entre 1986 et 2007 ; la capacité par habitant des ordinateurs à usage général a doublé tous les 18 mois au cours des mêmes deux décennies ; la capacité mondiale de télécommunications par habitant a doublé tous les 34 mois ; la capacité mondiale de stockage par habitant a mis environ 40 mois à doubler (tous les 3 ans) ; et la diffusion d’informations par habitant a doublé tous les 12,3 ans.

Des quantités massives de données sont stockées chaque jour dans le monde entier, mais à moins de pouvoir être analysées et présentées efficacement, elles résident essentiellement dans ce que l'on a appelé des « tombes de données » : des « archives de données rarement visitées » . Pour remédier à ce problème, le domaine de l'exploration de données — « le processus de découverte de modèles et de connaissances intéressants à partir de grandes quantités de données » — a émergé à la fin des années 1980

Une femme envoie un courriel depuis un ordinateur public d'un cybercafé .

Les technologies et services informatiques permettent l'envoi et la réception de messages électroniques (appelés « courriers électroniques ») via un réseau informatique distribué (y compris mondial). De par sa composition et son principe de fonctionnement, le courrier électronique reproduit en grande partie le système du courrier postal traditionnel, reprenant la terminologie (courrier, lettre, enveloppe, pièce jointe, boîte, distribution, etc.) et ses caractéristiques : simplicité d'utilisation, délais de transmission des messages, fiabilité satisfaisante, sans toutefois garantir la réception. Les avantages du courrier électronique sont les suivants : adresses facilement reconnaissables et mémorisables sous la forme nom_utilisateur@nom_de_domaine (par exemple, quelquun@exemple.com) ; possibilité de transférer du texte brut, des fichiers formatés et des fichiers de toute nature ; indépendance vis-à-vis des serveurs (qui communiquent généralement directement entre eux) ; fiabilité élevée de la distribution des messages ; facilité d'utilisation pour les humains et les programmes.

Les inconvénients du courrier électronique comprennent : l’existence du phénomène du spam (publicité massive et envois viraux) ; l’impossibilité théorique de garantir la livraison d’un message particulier ; les retards possibles dans la livraison des messages (jusqu’à plusieurs jours) ; les limites de taille d’un message et de la taille totale des messages dans la boîte de réception (personnelle pour les utilisateurs).

Système de recherche

Un système de recherche est un ensemble logiciel et matériel doté d'une interface web permettant de rechercher des informations sur Internet. Un moteur de recherche désigne généralement le site web qui héberge l'interface (front-end) du système. La partie logicielle d'un moteur de recherche est le moteur de recherche lui-même : un ensemble de programmes assurant les fonctionnalités d'un moteur de recherche et qui constitue généralement un secret commercial de l'entreprise qui le développe. La plupart des moteurs de recherche explorent les sites web , mais certains peuvent également rechercher des fichiers sur des serveurs FTP, des articles dans des boutiques en ligne et des informations sur les forums Usenet. Améliorer la recherche est une priorité pour l'Internet moderne (voir l' article sur le Web profond concernant les principaux problèmes rencontrés par les moteurs de recherche).

Effets commerciaux

Les entreprises du secteur des technologies de l'information sont souvent regroupées sous les termes de « secteur technologique » ou « industrie technologique » . Ces appellations peuvent parfois induire en erreur et ne doivent pas être confondues avec celles d'« entreprises technologiques », qui sont généralement de grandes sociétés à but lucratif vendant des technologies et des logiciels grand public. D'un point de vue commercial, les services informatiques sont le plus souvent considérés comme des « centres de coûts ». Un centre de coûts est un service ou un personnel qui engendre des dépenses, ou « coûts », au sein d'une entreprise, plutôt que de générer des profits ou des revenus. Les entreprises modernes dépendent fortement de la technologie pour leurs opérations quotidiennes ; les dépenses consacrées aux technologies qui facilitent les activités sont donc généralement perçues comme des « coûts inhérents à l'activité ». Les services informatiques reçoivent des fonds alloués par la direction et doivent s'efforcer d'atteindre les objectifs fixés tout en respectant le budget. Si les mécanismes de financement peuvent différer entre le secteur public et le secteur privé, les principes restent globalement les mêmes. C’est une raison souvent négligée de l’intérêt rapide porté à l’automatisation et à l’intelligence artificielle , mais la pression constante pour faire plus avec moins ouvre la voie à l’automatisation pour prendre le contrôle d’au moins certaines opérations mineures dans les grandes entreprises.

De nombreuses entreprises disposent désormais de services informatiques pour gérer les ordinateurs , les réseaux et autres aspects techniques de leurs activités. Elles cherchent également à intégrer l'informatique aux résultats commerciaux et à la prise de décision par le biais d'un service d'opérations commerciales (BizOps).

Dans un contexte commercial, l' Information Technology Association of America a défini les technologies de l'information comme « l'étude, la conception, le développement, l'application, la mise en œuvre, le support ou la gestion des systèmes d'information informatisés ». des courtiers en données .

Répartition de l’emploi aux États-Unis dans la conception de systèmes informatiques et les services connexes, 2011
  • Emploi aux États-Unis dans le secteur des systèmes informatiques et des services liés à la conception, en milliers, 1990-2011
    Emploi aux États-Unis dans l’industrie des systèmes informatiques et des services liés à la conception, en milliers, 1990-2011
  • Croissance professionnelle et salaires aux États-Unis dans le domaine de la conception de systèmes informatiques et des services connexes, 2010-2020
    Croissance professionnelle et salaires aux États-Unis dans la conception de systèmes informatiques et les services connexes, 2010-2020
  • Évolution prévisionnelle en pourcentage de l'emploi aux États-Unis dans certaines professions de la conception de systèmes informatiques et des services connexes, 2010-2020
    Évolution en pourcentage prévue de l’emploi aux États-Unis dans certaines professions de la conception de systèmes informatiques et des services connexes, 2010-2020
  • Évolution annuelle moyenne projetée en pourcentage de la production et de l'emploi dans certains secteurs d'activité aux États-Unis, 2010-2020
    Évolution annuelle moyenne projetée en pourcentage de la production et de l’emploi dans certains secteurs d’activité aux États-Unis, 2010-2020
  • Éthique

    Norbert Wiener dans les années 1940. Parmi les questions éthiques liées à l'utilisation des technologies de l'information, on peut citer :

    projets informatiques

    Des recherches indiquent que les projets informatiques dans les entreprises et l'administration publique peuvent facilement prendre une ampleur considérable. Une étude menée par McKinsey en collaboration avec l' Université d'Oxford a révélé que la moitié des projets informatiques de grande envergure (ceux dont le coût initial estimé était de 15 millions de dollars ou plus) ne parvenaient souvent pas à maîtriser leurs coûts ni à respecter les délais.