Tecnologias de l'informacion
Lei tecnologias de l'informacion son un ensemble de tecnologias utilizadas per tractar e conservar d'informacions per lo mejan d'un sistèma automatizat. Aparegudas tre la Preïstòria, son lòngtemps demoradas marginalas e limitadas a de maquinas engenhosas mai pauc superioras ai capacitats umanas. Aquò cambièt après Segonda Guèrra Mondiala amb l'aparicion de l'ordinator. D'efiech, aquelei maquinas e lei rets informacions associadas dispausan de capacitats de calcul e d'enregistrament de donadas considerablas qu'an transformat fòrça aspèctes de la societat. En particular, la màger part dei pretzfachs de realizar dins lo quadre professionau necessitan desenant l'utilizacion de basas de donadas e de logiciaus que permèton de visualizar l'estat e l'evolucion d'un ensemble d'informacions. De mai, fau nòtar d'aqueu procès d'informatizacion deis activitats umanas sembla pas acabat car de tecnologias novèlas, coma l'intelligéncia artificiala, conoisson actualament de desvolopaments fòrça importants.

Istòria

Dei sistèmas precursors ai premiereis ordinators

De l'Antiquitat ai calculators mecanics 

La recèrca de mejans destinats a accelerar lo calcul ò lo tractament d'informacions es una causa fòrça anciana, apareguda durant la Preïstòria. L'exemple pus ancian identificat a l'ora d'ara es l'òs de Lebombo, datat de  a  ans, qu'es un baston de comptatge permetent probablament de seguir lo cicle lunar gràcias a un ensemble de 29 òscas. Pus tard, vèrs 2000 avC, foguèt inventat l'abac en Mesopotamia ò en Egipte.

Lei progrès de la mecanica permetèron la concepcion de maquinas permetent de realizar de calculs a partir dau sègle XVII. La pus anciana es benlèu aquela imaginada per Wilhelm Schickard (1592-1632) vèrs 1623. Pasmens, foguèt jamai fabricada e sei plans mòstran de problemas qu'aurián complicat son utilizacion. Lo premier calculator mecanic foncionau foguèt inventat per lo sabent occitan Blasi Pascal (1623-1663) en 1645. Un vintenau d'unitats foguèron produchas avans l'arribada d'autrei maquinas au sègle seguent. Dins aquò, aquelei calculators èran costós, complèxs d'utilizar e fragils.

Una etapa novèla foguèt passada au sègle XIX amb lei trabalhs dau sabent anglés Charles Babbage (1791-1871) qu'enoncièt per lo premier còp lei principis de foncionament d'un ordinator. Redigiguèt tanben lei plans de plusors maquinas permetent de realizar de calculs. En particular, reprenguèt l'idèa d'utilizar de cartas perforadas per donar d'instruccions e concebre de programas. Pasmens, mau capitèt d'acabar la construccion de sei prototipes, principalament en causa dei limits tecnics de son epòca.

La maquina de Turing 

La maquina de Turing es un concèpte fondamentau dei tecnologias de l'informacion que foguèt definit en 1936 per lo matematician britanic Alan Turing (1912-1954). Es compausada :
 d'un riban infinit constituït casas consecutivas contenent lo simbòl d'un alfabet donat. Cada alfabet contèn un simbòl especiau dich « simbòl blanc » e d'autrei simbòls.
 un sistèma de lectura/escritura que permet de legir e escriure lei simbòls sus lo riban.
 un registre d'estat qu'enregistra l'estat actuau de la maquina. Lo nombre d'estats possibles es finit e existís un estat especiau, dich estat de començament que correspond a l'estat iniciau de la maquina avans sa mesa en foncionament.
 una taula d'accions qu'indica a la maquina lo simbòl d'escriure sus lo riban, la maniera de desplaçar lo sistèma de lectura, l'estat novèu (segon lo simbòl legit) e l'estat actuau de la maquina. S'i a ges d'accion per una combinason donada d'un simbòl legit e d'un estat, la maquina s'arrèsta.
Aquel objècte es teoric mai permet de formalizar la nocion de calcul e de pausar un limit clar entre lei problemas calculables e lei problemas incalculables. Marquèt una etapa importanta car prefigurèt lei premiereis ordinators.

La maquina de von Neumann 

Durant la Segonda Guèrra Mondiala (1939-1945), leis Alemands, lei Britanics e leis Estatsunidencs construguèron de maquinas de calcular que son consideradas coma lei premiereis ordinators (Zuse Z3, Colossus, ENIAC...). Foguèron utilizats en criptografia ò en fisica per realizar d'operacions necessàrias a la concepcion de la bomba atomica. Pasmens, son utilizacion èra fastigosa. Ansin, lo fisician John von Neumann (1903-1957) e una còla d'engenhaires estudièron una arquitectura novèla organizada en quatre partidas :
 una unitat aritmetica e logica (ò unitat de tractament) que realiza leis operacions de basa.
 una unitat de contraròtle cargada dau sequenciatge deis operacions.
 una memòria centrala que contèn lei donadas e lo programa necessari au foncionament de la maquina. Es devesida entre una memòria  volatila (programas e donadas en cors de foncionament) e una memòria permanenta (programas e donadas de basa).
 de dispositius d'intrada-sortida que permèton de comunicar amb l'exterior.
Dicha arquitectura de von Neumann, aquel esquèma foguèt a l'origina deis ordinators classics (sequenciaus) que dominèron lei mejans de tractament de l'informacion fins a la fin dau sègle XX.

L'aparicion de l'informatica

Lei premiereis ordinators 

Après la concepcion de l'arquitectura de von Neumann, de desacòrdis devesiguèron sa còla entre partisans e adversaris dau depaus d'un brevet. S'acabèron per una decision de la justícia estatsunidenca que declarèt liure lo concèpte d'ordinator. En parallèl, lei Britanics construguèron en 1948 una autra maquina bastida segon lei principis de von Neumann. Pasmens, gràcias a Turing, o dotèron dau premier lengatge de programacion. Inovacion majora, permetiá d'intrar un cinquantenau d'instruccions basadas sus lo lengatge uman qu'èran dirèctament traduchas en lengatge binari per l'ordinator. Tres ans pus tard, John Eckert (1919-1995) e John William Mauchly (1907-1980) comercializèron lo premier ordinator civiu (UNIVAC). Èx-engenhaires trabalhant amb von Neumann, avián fondat la premiera companhiá de concepcion e de venda d'ordinators e foguèron a l'origina d'idèas importantas coma aquelei de programa enregistrat ò de sosprograma.

Dau lengatge de programacion a la multiplicacion deis aplicacions 

A partir deis ans 1950, lei progrès tecnics comencèron de s'accelerar (aparicion dau transistor, dau circuit imprimit...). Dins aquò, au nivèu dau tractament de l'informacion, l'evolucion pus importanta foguèt la concepcion dau premier lengatge de programacion vertadier per Jonh Backus (1924-2007). Dich Fortran (per l'anglés Formula Translator), permetèt d'escriure de programas informatics qu'èran independents de l'ordinator ont èran enregistrats. Foguèt seguit per d'autrei lengatges coma Lisp (1958), Algol (1958) ò COBOL (1959).

Durant leis ans 1960, aquò permetèt una multiplicacion deis aplicacions informaticas dins lo domeni militar e scientific e dins lei companhiás. En particular, en 1965, lo modèl 360 d'IBM entraïnèt una revolucion gràcias a sa compatibilitat amb d'autrei maquinas. Ansin, s'avans sa sortida, èra possible d'automatizar de pretzfachs gràcias a un ordinator, après sa sortida, venguèt possible de crear de « sistèmas informatics » compausats de plusors maquinas.

Lei tecnologias de l'informacion dempuei leis ans 1980

La generalizacion dei microordinators 

Lo microordinator (ò ordinator personau) es un ordinator de dimensions reduchas que pòu tenir sus un burèu. La data precisa de son invencion es pauc clara car plusors modèls d'ordinators de burèu foguèron concebuts entre 1965 e 1975. Pasmens, dins lo segonda mitat deis ans 1970, la demenicion dei còsts de produccion engendrada per lei progrès tecnologics autorizèt la comercializacion de microordinators destinats au grand public (Apple II, TRS-80, PET...).

Aquelei microordinators conoguèron rapidament de transformacions importantas amb l'aparicion de logiciaus ò de periferics especializats coma lo tabulari, lo burèu, leis icònas e la soritz. D'efiech, conjugats amb de discs durs mai e mai poderós, permetèron de realizar lo trabalh de burèu ordinari e de tractar de donadas d'un biais eficaç e rapid. Aquela tendància foguèt renfòrçada per lo desvolopament d'internet a partir de la fin deis ans 1990. Uei, lei microordinators connectats a la ret informatica centrala d'una companhiá son ansin venguts la nòrma dau trabalh de burèu.

La multiplicacion dei flux d'informacions 

Dempuei la fin deis ans 1990, lei tecnologias de l'informacion son regardadas per una aumentacion fòrça importanta dei flux d'informacions. Lo factor principau d'aqueu fenomèn es la mesa en plaça e la creissença d'internet qu'a permés de multiplicar lei cambis d'informacions entre entitats diferentas. L'enregistrament e l'analisi d'aquelei donadas son ansin vengudas un sector economic novèu marcat per l'aparicion dau comèrci en linha ò dei rets sociaus. Aquela evolucion es sostenguda per l'aparicion de supòrts informatics ò de periferics novèus (smartphones, tauleta, escanèr...) e lo melhorament dei mejans de connexion (fibras, wifi...).

Principis generaus dau tractament de l'informacion

Lo codatge de l'informacion 

Lo codatge de l'informacion es una dimension fondamentala dei tecnologias de l'informacion. D'efiech, per tractar de donadas, fau lei convertir dins un lengatge comprensible per la maquina. Lo supòrt d'aqueu lengatge son de circuits imprimits que foncionan segon una logica binària determinada per dos estats electronics tradicionalament notats 0 e 1. Amb un còdi de 1 bit, es possible de representar dos estats 0 e 1 siá 21 combinasons. Aqueu nombre aumenta amb lo nombre de bits : 22 per un sistèma de 2 bits, 23 per un sistèma de 3 bits, 24 per un sistèma de 4 bits... etc. Ansin, per representar lei 26 lètras de l'alfabet latin e lei 10 chifras dau sistèma decimau, siá 36 signes, un sistèma de 6 bits (26 = 64 combinasons) es necessari.

En informatica, lo principi de basa dau codatge consistís a establir una convencion que permet d'atribuir un ensemble de valors binàrias a un signe. Puei, aquelei valors son assembladas per formar d'ensembles de caractèrs coma de mots. Divèrsei sistèmas existisson mai dos an una influéncia relativament importanta en causa de son aparicion precòça :
 lo decimau codat binari (DCB) es un sistèma qu'utiliza 4 bits per codar lei chifras de 0 a 9. Utilizat tre leis ans 1950, es fòrça frequent dins lei sistèmas de calcul numeric car sa manipulacion es simpla per la màger part dei maquinas.
 l’American Standard Code for Information Interchange (ASCII), aparegut dins lo corrent deis ans 1960, es una convencion qu'utiliza 7 bits per codar 95 caractèrs imprimibles (alfabet latin, chifras decimalas, simbòls de ponctuacion...) e un bit suplementari per d'operacions de contraròtle. Es a l'origina dei codatge pus recents (coma l'UTF-8) que son dichs universaus car permèton de representar l'ensemble deis signes escrichs utilizats.

Leis algoritmes 

Après son codatge, lo tractament de l'informacion es realizat gràcias a d'algoritmes que permèton de descriure l'òrdre deis operacions elementàrias d'efectuar. Pasmens, aqueu principi foncionament unicament amb certanei problemas. Dins lo cas contrari, lo procès pòu pas s'acabar, çò que pòu entraïnar de disfoncionaments. La natura dei problemas calculables es definida per l'informatica teorica qu'es la disciplina qu'a desvolopat lei trabalhs de Turing.

Un autre aspècte de la calculabilitat d'un problema es la durada necessària per acabar lo calcul. Per exemple, se fau esperar un ò dos sègles per obtenir un resultat, es conselhat d'abandonar e de definir una autra solucion per o trobar.

Lei lengatges de programacion 

Per èsser executat per una maquina de tractament de l'informacion, un algoritme dèu èsser redigit dins un lengatge de programacion. N'existís dos tipes principaus :
 lei « lengatges maquina » (ò de nivèu bas) son dirèctament interpretables per la maquina. Pasmens, sa redaccion es sovent fastigosa e lo risc d'error es important.
 lei lengatges de nivèu aut permèton d'escriure leis instruccions de seguir amb de tèrmes pròches dau lengatge uman. Pus aisats d'utilizar, son fòrça alunchats dau lengatge maquina e una etapa de traduccion es donc necessària. Aqueu pretzfach es menat per un programa especiau qu'es dich compilator.
La concepcion d'un compilator es generalament la basa d'aquela d'un lengatge de nivèu aut car dèu descriure, d'una maniera rigorosa, lei liames amb una instruccion dins un lengatge e sa significacion dins l'autre.

Maquinas de tractament de l'informacion

L'arquitectura tradicionala deis ordinators 

Leis ordinators son lei maquinas principalas utilizadas per tractar d'informacions. Son principi de basa es l'interaccion entre una unitat centrala e de periferics. L'unitat centrala es principalament facha una memòria centrala e un processor. La premiera contèn lo programa e lei donadas e resultats dei calculs. Lo segond realiza leis intruccions dau programa. Lei periferics son compausats de dos ensembles : leis otís que permèton la comunicacion entre l'òme e la maquina (clavier, soritz, ecran...) e leis elements que permèton l'estocatge de donadas (disc dur, disqueta, clau USB...).

Dempuei leis ans 1990, aquela concepcion, inspirada per l'arquitectura de von Neumann es pauc a cha pauc remplaçada per de concepcions en parallèl que permèton d'aumentar la poissança dei maquinas. Aquela arquitectura utiliza plusors processors que comunican e cooperan. Coneguda dempuei leis ans 1960, tend a s'impausar car lei calculs requists per lei sistèmas pus modèrnes son venguts fòrça complèxs. Dins aquò, pausa de problemas au nivèu dei materiaus e dei logiciaus que son pas encara totalament resòuguts.

Lei sistèmas operatius 

Lei sistèmas operatius son un programa important dei sistèmas de tractament de l'informacion modèrnes. D'efiech, son cargats de gerir lei questions regardant leis intradas e lei sortidas ò lei fichièrs estocats en memòria, çò que permet de melhorar l'utilizacion dei ressorsas de la maquina. Per aquò, permèton d'executar de programas, de legir e d'escriure d'informacions, de manipular de donadas, de comunicar amb d'autreis ordinators e de detectar d'errors.

Lei memòrias 

Lei memòrias permèton l'enregistrament de donadas. La màger part an un supòrt magnetic organizat en cellulas adreçablas per permetre un accès dirècte a l'informacion (disquetas, discs durs...). Pasmens, dempuei leis ans 2010, se desvolopa la part dei discs SSD que son basats sus l'emplec de semiconductors.

La quantitat de donadas estocadas sus aquelei supòrts es en aumentacion constanta. Dins leis ans 1990, la capacitat èra de quauquei centenaus de megaoctets dins lei discs durs pus poderós. Passava aisament lo teraoctet a la fin deis ans 2010. En parallèl, lei memòrias son vengudas plus mobils amb l'aparicion de discs extèrnes de granda capacitat e dau concèpte de cloud computing. D'efiech, aqueu darrier permet d'accedir ai donadas a partir d'internet.

Aplicacions principalas 

Lei tecnologias de l'informacion modèrnas son un aspècte important de la societat actualas. En particular, dins l'esfèra economica, la gestion e lo foncionament deis entrepresas son largament fondats sus la mesa en plaça de sistèmas informatics que permèton un cambi rapid d'informacions ò d'aumentar la productivitat dei trabalhaires.

L'informatizacion deis entrepresas 

L'informatizacion deis entrepresas es un aspècte fòrça visible dau desvolopament dei tecnologias de l'informacion durant la segonda mitat dau sègle XX. A permés de gasanhs de productivitat considerables dins leis operacions repetitivas e un trabalh d'analisi pus aisat dei donadas per lei gestionaris (evolucion de la massa salariala, seguit de la chifra d'afaires, bilanç anuau, seguit dei comandas, seguit de la produccion, estats dei resèrvas, calendier de trabalhs... etc.). Ansin, un nombre mai e mai creissent de trabalhaires utilizan cada jorn d'otís de tractament de l'informacion. Aquò a menat, au sen dei companhiás, a la creacion de grops encargats dau mantenement dau foncionament de l'infrastructura informatica qu'es sovent venguda una ressorsa indispensabla au foncionament de la totalitat de l'entrepresa.

En particular, dempuei leis ans 1980, l'aparicion de basas de donadas dins mai d'una companhiá a entraïnat la generalizacion dau modèl client-serveire. Portat per la creacion de rets informatics locaus, es organizat a l'entorn d'ordinators serveires, que gerisson de donadas partejadas, e d'estacions de trabalh (ò ordinators « clients ») que mandan de requistas ai serveires.

L'automatizacion de la produccion 

Un autre aspècte major de la generalizacion dei tecnologias de l'informacion au sen dau mond dau trabalh es son efiech sus la productivitat. D'efiech, l'automatizacion dau tractament de donadas eissidas d'una cadena de produccion permet sovent d'automatizar e d'accelerar una partida dau trabalh. Dins de cas pus avançats, lei sistèmas de gestion de la produccion assistida per ordinator (GPAO) permèton de gerir l'ensemble deis activitats liadas a la produccion coma la gestion de comandas, dei produchs engendrats per aquelei comandas, deis articles intrant dins la fabricacion d'aquelei produchs, dei ressorsas, dei calendiers de fabricacion, deis expedicions e de la facturacion. Aqueu seguit es sovent la basa d'una politica d'optimizacion dei mejans de produccion. Enfin, gràcias a aqueleis informacions, es tanben de còps possible de realizar de simulacions de l'evolucion dau mercat.

Lo desvolopament de l'intelligéncia artificiala 

L'intelligéncia artificiala compren un ensemble de maquinas que son capablas d'aver de comportaments considerats coma intelligents. Aquelei sistèmas presentan de capacitats d'adaptacions a un problema donat en foncion de l'environament (cambiament d'objectius...). Pasmens, a l'ora d'ara, an ges de consciéncia e, en realitat, son unicament capables d'imitar un comportament intelligent. Entre leis intelligéncias artificialas actualas, se pòdon citar lei sistèmas de resolucion de problemas, de traduccion automatica ò de percepcion e de reconoissença dei formas. Per exemple, en foncion de l'importància dei basas de donadas utilizadas per servir de referéncia, lei « sistèmas expèrts » pòdon tractar d'informacions dins de domenis considerats coma fòrça complèxs (medecina, identificacion de compausats quimics...) ò optimizar lo foncionament de sistèmas informatics.

Lei superordinators 

Lei superordinators son de sistèmas de tractament de l'informacion de gròssa poissança que pòdon modelizar, simular ò optimizar de problemas complèxs, generalament dins lei domenis scientifics e tecnics. Dins lo corrent deis ans 2010, lei pus sofisticats avián una capacitat de calcul de plusors milions de miliards d'operacions per segonda. Son sovent la proprietat d'universitats, de centres de recèrca, de companhiás multinacionalas ò dei fòrças armadas d'un Estat.

Annèxas

Liames intèrnes 

 Algoritme.
 Basa de donadas.
 Disc dur.
 Electronica.
 Informacion.
 Informatica.
 Intelligéncia artificiala.
 Lengatge de programacion.
 Memòria.
 Ordinator.
 Sistèma operatiu.
 Superordinator.

Bibliografia 

 (en) T. Allen e M. S. Morton (dir.), Information Technology and the Corporation of the 1990s, Oxford University Press, 1994.
 (fr) Alain Bonnet, Jean-Paul Haton e Jean-Michel Truong, Système experts : vers la maîtrise technique, InterÉditions, 1986.
 (fr) Henri Bourlès e Hervé Guillard, Commande des systèmes. Performance et robustesse, Ellipses, 2012.
 (en) J. Glenn Brookshear, Computer Science: An Overview, Addison Wesley, 2007.
 (en) Ian J. Goodfellow, Yoshua Bengio e Aaron Courville, Deep Learning, MIT Press, 2016.
 (fr) Michel Le Seac'h, Développer un système expert, ÉdiTests, 1989.
 (en) Andrew S. Tanenbaum, Structured Computer Organization, Prentice Hall, 1999.

Nòtas e referéncias 

Informatica