01 - Histoire de l'informatique

Cours associé : 02 - Histoire .

Exercice 1 : QCM – repères historiques

Pour chaque question, une seule réponse est correcte.

1. Qui est considéré(e) comme le(la) premier(ère) programmeur(se) de l’histoire ?

A. Alan Turing
B. Charles Babbage
C. Ada Lovelace
D. Grace Hopper

Correction publiée après la séance.

2. Quel réseau, créé en 1969, est l’ancêtre d’Internet ?

A. Ethernet
B. ARPANET
C. World Wide Web
D. Minitel

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3. Quel est le rôle de l’algèbre de Boole (1854) dans l’informatique moderne ?

A. Elle permet de fabriquer des écrans
B. Elle fournit la base logique des circuits électroniques (vrai/faux, 0/1)
C. Elle sert uniquement à faire des statistiques
D. Elle a été inventée pour programmer les premiers ordinateurs

Correction publiée après la séance.

4. Qu’est-ce qu’Unicode (1991) ?

A. Un langage de programmation
B. Un standard universel de codage des caractères pour toutes les langues
C. Un système d’exploitation
D. Un protocole réseau

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Exercice 2 : frise chronologique

Les inventions ci-dessous sont données dans le désordre :

le transistor ;
la Pascaline de Blaise Pascal ;
ARPANET ;
la machine de Turing ;
l’algèbre de Boole ;
le microprocesseur Intel 4004 ;
l’ENIAC ;
la machine analytique de Charles Babbage.

À l’aide du cours, donner la date de chaque invention, puis les ranger dans l’ordre chronologique sur une frise.
Associer à chaque invention sa contribution principale, choisie dans la liste suivante : première machine à calculer mécanique ; organes de l’ordinateur moderne (unité de calcul, mémoire, entrées et sorties) ; fondement logique de l’informatique (le vrai et le faux, codés 1 et 0) ; formalisation de la notion d’algorithme ; un des premiers calculateurs électroniques à usage général ; composant qui remplace les lampes et permet la miniaturisation ; premier réseau à commutation de paquets, ancêtre d’Internet ; premier processeur sur une seule puce.
Découper la frise en trois grandes périodes et donner un titre à chacune.
Indice
Chercher sur la frise les deux moments où la nature des machines change profondément : de quoi sont-elles faites avant, de quoi après ?

Correction publiée après la séance.

Exercice 3 : associer inventeurs et inventions

Relier chaque personnalité à sa contribution principale :

Personnalité		Contribution
1. Blaise Pascal		a. Premier algorithme (1843)
2. Ada Lovelace		b. Algèbre binaire (1854)
3. George Boole		c. Machine à calculer mécanique (1642)
4. Alan Turing		d. Formalisation de l’algorithme (1936)
5. Claude Shannon		e. Lien entre circuits électriques et logique booléenne (1938)

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Exercice 4 : questions de compréhension

Répondre aux questions suivantes en quelques phrases.

1. Pourquoi dit-on que la machine analytique de Babbage (1833) contenait déjà les concepts de l’ordinateur moderne ?

Indice

Comparer les parties de la machine analytique décrites dans le cours (entrée des données, mémoire, unité de commande, « moulin », sortie des résultats) avec les organes d’un ordinateur actuel.

2. Expliquer en quoi le transistor (1947) a révolutionné l’informatique par rapport aux lampes (tubes à vide).

Indice

Comparer une lampe et un transistor : taille, consommation, chaleur dégagée, fiabilité et prix.

3. Quelle est la différence entre ARPANET (1969) et le World Wide Web (1989) ?

Indice

L’un relie des machines entre elles, l’autre est un service qui fonctionne grâce à ce réseau : lequel est lequel, et que permet le Web ?

4. Pourquoi la création d’Unicode (1991) était-elle nécessaire ?

Indice

Comment écrire un texte en chinois, en arabe ou avec des émojis avec un codage limité à 128 caractères, comme ASCII ?

Correction publiée après la séance.

Exercice 5 : les générations d’ordinateurs

On distingue classiquement plusieurs générations d’ordinateurs selon la technologie utilisée. Les quatre technologies à placer sont, dans le désordre : les circuits intégrés (des puces qui rassemblent de nombreux transistors), les microprocesseurs, les transistors et les tubes à vide (lampes).

Compléter le tableau suivant :

Génération	Période approximative	Technologie	Exemple
1re	1940-1955	…	ENIAC
2e	1955-1965	…	IBM 7094
3e	1965-1975	…	IBM 360
4e	1975-aujourd’hui	…	PC, Mac, smartphones

Quelle innovation a permis le passage de chaque génération à la suivante ?
Indice
L’innovation qui ouvre une génération est la technologie de cette génération : qu’apporte-t-elle par rapport à la précédente (taille, fiabilité, coût) ?

Correction publiée après la séance.

Exercice 6 : recherche documentaire

Choisir un des sujets suivants et préparer une courte présentation (cinq minutes, cinq diapositives maximum) :

Ada Lovelace : sa vie, son travail avec Babbage, pourquoi est-elle considérée comme la première programmeuse ?
Alan Turing : la machine de Turing, son rôle pendant la Seconde Guerre mondiale (Enigma), le test de Turing.
L’ENIAC : contexte de sa création, caractéristiques techniques, comparaison avec un smartphone actuel.
D’ARPANET à Internet : les étapes clés de la création du réseau mondial.
L’intelligence artificielle : d’AlphaGo (2016) à ChatGPT (2022), les grandes étapes de l’IA moderne.

Consignes :

Citer au moins deux sources fiables.
Inclure au moins une date et un chiffre précis.
Expliquer l’impact de cette invention ou personnalité sur l’informatique actuelle.

Exercice 7 : synthèse – passé, présent, futur

1. L’ENIAC (1945) pesait 30 tonnes, occupait 167 m² au sol, consommait 150 kW et effectuait environ 5000 additions par seconde. Un smartphone actuel pèse environ 200 g, tient dans une poche et effectue environ un milliard d’opérations par seconde. Calculer le rapport de puissance de calcul entre les deux machines.

Indice

Écrire les deux vitesses en puissances de 10 : un milliard vaut $10^9$ et 5000 vaut $5 \times 10^3$. Le rapport est le quotient de la plus grande par la plus petite.

2. La loi de Moore (1965) prédit que le nombre de transistors sur une puce double environ tous les deux ans. Le processeur Intel 4004 (1971) contenait 2300 transistors. Combien de transistors prévoyait la loi de Moore en 2021 (50 ans plus tard, soit 25 doublements) ? Comparer avec la réalité (le processeur Apple M1 contient environ 16 milliards de transistors).

Indice

Calculer $2^{25}$ à la calculatrice, ou en Python avec 2 ** 25, puis multiplier par 2300. Pour comparer, écrire les deux nombres en milliards.

3. Citer trois défis actuels de l’informatique qui n’existaient pas en 1969 (année de la création d’ARPANET).

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02 - Types de base