Ordinateur, algorithmique et programmation

L’ordinateur est un objet technique intelligent qui permet de satisfaire de nombreux besoins : regarder un film, écrire un texte, aller sur Internet, aller sur les réseaux sociaux, jouer à un jeu vidéo, etc.

Chacune de ces utilisations demande énormément de ressources : puissance, vitesse, capacité de stockage, qualité du son et de l’image, etc. Il faut donc des composants remplissant ces fonctions.

Ces composants se trouvent dans l’unité centrale, qui est un boîtier regroupant les différents composants de l’ordinateur. Sur un ordinateur portable, l’unité centrale est intégrée sous le clavier.

Composants principaux

La carte-mère est une carte électronique. Tous les composants importants de l’ordinateur sont soudés, clipsés ou raccordés à la carte-mère. La carte-mère se trouve dans l’unité centrale. Sur la carte-mère, on trouve notamment le processeur et les mémoires.

Le processeur est le « cerveau » de l’ordinateur, c'est lui qui effectue les calculs et opérations complexes.

Les mémoires servent à stocker des données. Habituellement, un ordinateur comporte :

• un disque dur ou un SSD, qui a pour fonction de stocker les informations sur l’ordinateur de façon permanente (même quand il est éteint), il en existe différents types avec une capacité de stockage, et une rapidité, qui peuvent beaucoup varier. Le disque dur est généralement moins cher et moins performant que le SSD, mais il possède une plus grande capacité ;
  
  
• des barrettes de RAM (Random Access Memories) qui sont des mémoires « temporaires » (ou dites volatiles). Elles sont beaucoup plus performantes que le disque dur et le SSD, mais ont le défaut de s'effacer quand on coupe le courant.

Carte d’extension

En plus de ces composants essentiels, un ordinateur peut comporter des cartes d’extension, qui ne sont pas obligatoires. On trouve notamment :

• la carte graphique, qui est très utile pour les jeux vidéo, ou les logiciels de modélisation 3D ;
• la carte son, qui permet d’avoir un meilleur son ;
• les cartes réseaux, qui permettent de se connecter au réseau. Il existe des cartes réseaux ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, etc.

Interface homme-machine

Enfin, un ordinateur comporte aussi une interface homme-machine (IHM), qui lui permet de communiquer et d’être utilisé par un humain. Ces éléments ne se trouvent pas dans l’unité centrale, mais ils sont quand même reliés par des câbles et/ou des ports à la carte-mère. L’interface homme-machine est généralement composée d’un écran, un clavier et une souris. Elle peut aussi comporter des enceintes, un casque, un microphone, un écran tactile, etc.

Un algorithme est une suite finie d’opérations ou d’instructions permettant de résoudre un problème ou d’obtenir un résultat. Le mot algorithme vient du nom latinisé du mathématicien perse Al-Khawarizmi. Le domaine qui étudie les algorithmes est appelé l’algorithmique.

On retrouve aujourd’hui des algorithmes dans de nombreuses applications telles que le fonctionnement des ordinateurs, la cryptographie, le routage d’information, la planification et l’utilisation optimale des ressources, le traitement d’image, le traitement de texte, etc. 

Les programmes écrits en langage informatique, de par leur structure, sont des algorithmes d’où l’utilisation de ce vocabulaire. On mesure l’efficacité d’un programme informatique, notamment, par sa durée de calcul, par sa consommation de mémoire RAM (en partant du principe que chaque instruction a un temps d’exécution constant), par la précision des résultats obtenus et par l’utilisation optimale du CPU (processeur de l’ordinateur).

Dans le domaine de l’informatique, la programmation est l’ensemble des activités qui permettent l’écriture des programmes. C’est une étape importante du développement de logiciels. Pour écrire un programme, on utilise un langage de programmation. Voici quelques exemples de langages de programmation très utilisés : Python, C, C++, Java, JavaScript et PHP.

Un logiciel est un ensemble de programmes (qui peuvent être écrits dans des langages de programmation différents) dédié à la réalisation de certaines tâches par un (ou plusieurs) utilisateurs du logiciel. Ecrire un programme se dit « coder ». Pour cela, il faut maîtriser un langage en utilisant un logiciel que l’on appelle console qui permet d’écrire en texte des phrases de code, par le biais d’une interface graphique plus intuitive et accessible. On y assemble des blocs d’instructions visuellement sans se soucier de connaître ou non le langage ce qui permet d’aborder la logique de la programmation orientée objet, par exemple le logiciel Scratch. On notera aussi la notion de langage compilé ou interprété. 

Pour structurer et modéliser une programmation, on utilise dans un premier temps des schémas comme l’algorigramme ou un logiciel permettant de faire de l’UML (langage de modélisation unifié).