Ce micro-ordinateur est constitué des ensembles suivants :

- L'unité centrale de traitement qui traite et élabore des données. Dans le cas présent, c'est un microprocesseur.

- Les mémoires internes constituées par les mémoires mortes (ROM) et par les mémoires vives (RAM).

Ces différentes mémoires stockent les programmes et les données.

- Les interfaces, ou circuits d'entrée-sortie qui mettent en relation le micro-ordinateur avec le monde extérieur.

- Les bus de communication, constitués par un ensemble de lignes électriques, mettent en relation les ensembles décrits ci-dessus. Les bus sont au nombre de trois : le bus de données, bidirectionnel, permet le transit des informations ; le bus d'adresses, unidirectionnel, transmet les adresses émises par le microprocesseur ; enfin, le bus de contrôle transmet les ordres ou commandes nécessaires au bon fonctionnement de l'ensemble.

Grâce aux circuits d'interface, des ensembles périphériques se rattachent au micro-ordinateur.

Deux d'entre eux sont indispensables :

- Le clavier permet d'introduire dans l'ordinateur les programmes, les données et les commandes.

- L'écran (moniteur vidéo) permet de visualiser des programmes, des données, des résultats ...

Dans le cas d'un ordinateur de taille importante, l'ensemble clavier-écran constitue un terminal. Plusieurs terminaux peuvent d'ailleurs se rattacher à un ordinateur (cas des ordinateurs multipostes).

D'autres périphériques, innombrables, peuvent être reliés au micro-ordinateur. La figure 4 laisse entrevoir l'ensemble des périphériques pouvant se raccorder au micro-ordinateur.

Toutes les parties constitutives du micro-ordinateur précédemment décrites, ainsi que les périphériques reliés à ce micro-ordinateur constituent le hardware. Ce mot anglais signifie quincaillerie, il s'agit en fait de la partie matérielle de l'ordinateur.

1. 2. - ALGORITHME ET PROGRAMME

Un algorithme est une suite logique faite de prescriptions élémentaires à effectuer dans l'ordre, en vue de résoudre un problème.

Soit l'exemple suivant : pour du thé, il faut :

• prendre une casserole

• la remplir d'eau

• faire chauffer l'eau ...

Il est souvent plus clair de présenter l'algorithme sous forme d'un graphe appelé organigramme ou ordinogramme. Un exemple est donné à la figure 5.

Un algorithme (organigramme) est transcrit en programme que le micro-ordinateur peut comprendre. Le programme est donc une suite d'instructions, exprimées de manière plus ou moins élaborée selon le langage utilisé, qui sera donnée au micro-ordinateur de façon à ce qu'il les exécute selon le cheminement logique de l'algorithme.

Les programmes (logiciels) constituent le software. Software est un terme anglais signifiant "matériel souple, papier". En effet, un programme s'écrit sur le papier.

Le programme est stocké dans une mémoire qui peut être facilement vidée et rechargée par un autre programme. On obtient une très grande souplesse d'utilisation et la possibilité de traiter à la suite des problèmes fort différents (scientifiques, gestion ...).

      Les deux concepts de hardware et de software sont étroitement liés et complémentaires l'un de l'autre.

Le hardware nécessite la mise en œuvre d'une technologie de plus en plus poussée (micro-électronique, circuits intégrés complexes, mémoires ...) qui doit être associée étroitement avec le développement du software.

Nous allons revenir sur la notion d'algorithme en présentant un exemple.

1. 3. - UN ALGORITHME D'EUCLIDE

EUCLIDE est le plus célèbre des mathématiciens grecs. Parmi tous les procédés de calcul arithmétique qui lui sont attribués, il y en a un qui est particulièrement intéressant avec lequel on détermine le plus grand commun diviseur (P.G.C.D.) de deux nombres entiers naturels.

La méthode apprise au collège consiste à décomposer chaque nombre en une série de facteurs premiers puis à multiplier les facteurs communs aux deux nombres.

Cette méthode est un algorithme.

Exemple : Calcul du P G C D de 32 et de 24

• 32 = 2 x 2 x 2 x 2 x 2

• 24 = 2 x 2 x 2 x 3

P G C D = 2 x 2 x 2 = 8

Supposons qu'un microprocesseur puisse comparer deux nombres entiers et qu'il puisse effectuer leur différence lorsque l'un est plus grand que l'autre.

Ce microprocesseur ne peut pas calculer le P G C D avec la méthode de décomposition en facteurs.

Or, il existe une seconde méthode énoncée par EUCLIDE qui utilise précisément la comparaison de deux nombres et la soustraction.

Cette méthode est la suivante :

      lorsque les deux nombres (A et B) sont égaux, le P G C D est égal à ces deux nombres,

      s'ils sont inégaux, on effectue leur différence que l'on compare au plus petit d'entre eux,

      tant qu'il n'y a pas égalité entre la différence obtenue et le plus petit des deux nombres, ce processus itératif se poursuit,

      dès qu'il y a égalité, le P G C D est égal à la différence obtenue (ou au plus petit des deux nombres comparés).

Reprenons l'exemple précédent (32 et 24) :

      32 et 24 ne sont pas égaux, donc on fait la différence 32 - 24 = 8

      8 et 24 ne sont pas égaux, on effectue donc la différence 24 - 8 = 16

      16 et 8 ne sont pas égaux, donc on fait la différence 16 - 8 = 8.

Cette fois-ci, la différence obtenue (8) est égale au plus petit des deux nombres (8).

Le P G C D est donc 8.

L'organigramme relatif à ce problème est donné à la figure 6.

Chaque rectangle et chaque losange représente une étape dans le déroulement de l'organigramme.

Chaque rectangle contient une instruction. Ces instructions sont de trois types.

Les instructions du premier type se réfèrent à une opération fondamentale qui consiste dans l'attribution d'une donnée à un registre dans l'attente d'être traitée. Le contenu de ce registre peut varier lors de l'exécution de l'organigramme. Cette opération fondamentale est appelée attribution ou affectation ou encore allocation. Dans l'exemple donné, il y a deux variables (x et y) et quatre affectations possibles (a, b, x - y et y - x).

Les instructions du deuxième type sont des instructions de calcul (x - y ou y - x).

Une instruction du troisième type est celle qui permet de stocker le résultat dans le registre de l'écran.

Les deux losanges représentent des tests.

Lors d'un test, il y a toujours un branchement, c'est-à-dire qu'il y a au minimum deux directions parmi lesquelles un choix est fait.

Cet organigramme définit les lignes essentielles du processus de calcul du P G C D.

Cet organigramme est transcrit dans un langage de programmation (Basic, Cobol, Assembleur) afin d'être exécuté par le micro-ordinateur.

2 . - LES APPLICATIONS DE L'ORDINATEUR

Aujourd'hui, l'ordinateur est présent dans la plupart des domaines liés à l'activité humaine ainsi que les micro-ordinateurs chez les particuliers.

Nous allons présenter un inventaire non exhaustif des applications multiples de l'ordinateur et de l'informatique.

2. 1. - LES APPLICATIONS SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES

Historiquement, ce sont les premières applications de l'ordinateur. La recherche scientifique (physique, mathématiques ...) nécessite de faire des opérations simples (addition, soustraction ...) qui se répètent un nombre de fois très élevé.

Les qualités de l'ordinateur (rapidité, capacité de la mémoire) ont donc permis de traiter tous ces problèmes de façon efficace et rapide. 

Ces premières applications étaient proches de celles d'une machine à calculer.

Actuellement, l'emploi des ordinateurs s'est étendu à l'ensemble des disciplines scientifiques (physique appliquée, médecine, statistiques, sciences naturelles, prévisions météorologiques). Ces disciplines requièrent souvent le traitement de grandes quantités de données. Parallèlement, cet emploi s'est développé dans le milieu industriel.

C'est le cas des automatismes (automates programmables, machines-outils à commande numérique, robots ...) et des processus de contrôle industriel (exemple : chaîne de production dans une usine chimique).

La figure 7 représente une salle de contrôle d'un processus industriel.

L'ordinateur est également présent dans les bureaux d'études (conception assistée par ordinateur "C A O", dessin industriel).

Des applications se développent au niveau du système éducatif (enseignement assisté par ordinateur "E A O").

Les applications militaires, dès les origines des ordinateurs, ont constitué un stimulant à la recherche et au développement informatique (calcul de balistique, guidage des canons antiaériens ...). Plus récemment, ce sont des applications spatiales qui se sont développées (pilotage automatique des fusées, satellites ...).

 2. 2. - LES APPLICATIONS LIÉES À LA GESTION ET À L'ADMINISTRATION

      Un secteur important est celui relatif à la gestion des entreprises (PME et grandes entreprises publiques et privées). L'ordinateur permet de gérer les stocks, d'effectuer la comptabilité, de suivre les clients par exemple ... (voir la photo ou la figure 8 extrait d'un catalogue de notre travail, c'est juste un aperçu parmi tant d'autres ...).

      Le secteur des services publics utilise aussi l'ordinateur. C'est le cas de la circulation et des transports (feux tricolores, péages, réservation pour les avions afin d'avoir un remplissage optimal, billets de trains ...).

Les postes et les télécommunications utilisent également l'informatique (centraux téléphoniques, abonnés, banques de données ...).

      Un secteur en développement est celui de l'ordinateur individuel.

Ce secteur touche les professions libérales (médecins, pharmaciens ...) et la structure familiale (gestion domestique, jeux vidéo ...).

Cette première théorie prend fin avec cet aperçu sur les applications de l'ordinateur.

La théorie suivante vous permettra d'approfondir les thèses abordés dans cette première partie.

Testez vos connaissances sur cette 1ère théorie avant de continuer les autres leçons en cliquant ici.

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