Histoire de l Informatique

Histoire de l Informatique Abdelaaziz EL HIBAOUI Université Abdelelmalek Essaadi Faculté des Sciences de-tétouan hibaoui.ens@gmail.com 14 Feb 2015 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 1 / 35

Plan 1 Introduction 2 Préhistoire Outils manuels Outils mécaniques Outils électroniques 3 Le présent Intel R 4 Le future Ordinateurs quantiques Ordinateurs biologiques A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 1 / 35

Introduction Homme Machine Le calcul est à la base de l histoire de l informatique Le mot calcul vient du latin calculus («caillou») A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 2 / 35

Préhistoire Outils manuels 500 Apparition des premiers outils pour calculer bouliers, abaque, Abaque romain Boulier vs ordinateur (Usage manuel) A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 3 / 35

Préhistoire Outils manuels En 1500 Lionard De Vinci dessine la première calculatrice, Machine de Lionard De Vinci A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 4 / 35

Préhistoire Outils mécaniques Machine de Wilhelm Schickard Dessin de machine retrouvé dans des lettres envoyées en 1623 par Schickard à son ami Johannes Kepler. Machine à calculer utilisant les rouages et le principe d une horloge Machine de Wilhelm Schickard (Usage Mécanique) A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 5 / 35

Préhistoire Outils mécaniques La Pascaline 1642 Baise Pascale qui veut impressionner son père qui est percepteur des impôts et construit pour lui la «Pascaline», la première machine réellement construite. Pascaline (Usage mécanique) A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 6 / 35

Préhistoire Outils mécaniques Une petite vidéo ;-)../videos/pascaline.avi A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 7 / 35

Préhistoire Outils mécaniques Cartes perforées Les cartes perforées sont les premiers outils de stockage de fichiers informatique. Elles sont inventées par Basil Bouchon en 1728. Elles sont installées dans les métier à tisser en 1900 par Jacquard. Cartes perforées Cartes perforées dans les métier à tisser A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 8 / 35

Préhistoire Outils mécaniques Machine de Charles Babbage Charles Babbage fut le premier à énoncer le principe d un ordinateur Il a développé une machine à différences : une machine à calculer destinée au calcul et à l impression de tables mathématiques. En 1834 1836 Charles Babbage définit les principaux concepts sur lesquels reposent les machines informatiques actuelles. La machine analytique de Babbage utilisait des cartes perforées pour ses données et ses instructions. Charles Babbage Machine analytique Machine à différences A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 9 / 35

Préhistoire Outils mécaniques Algèbre de Bool George Boole publie en 1854 un ouvrage sur la logique. Logique fondée sur une structure algébrique et sémantique. George Boole Une investigation dans les lois de la pensée "An Investigation of the Laws of Thought" George Boole (1815-1864) A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 10 / 35

Préhistoire Outils électroniques Tubes à vide 1904 invention du tube à vide Les ordinateurs des années 50 contenaient des milliers des tubes à vide. Tubes à vide A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 11 / 35

Préhistoire Outils électroniques Alan Turing Alan Turing publie en 1937 des articles sur les fonctions calculables Une machine de Turing est un modèle pour définir ce qu est le calcul The Turing Machine Comes True par CNRS Alan Mathison Turing../videos/MachineTuring.mp4 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 12 / 35

Préhistoire Outils électroniques Les 1 ere mémoires : Mémoires à tores de ferrite Les mémoires à tores de ferrite sont inventée à la fin des années 1940 Mémoires non volatile Utilisées jusque dans les années 1960 Chaque tore de ferrite a la particularité de changer de polarité + ou - lorsqu on l envoie un petit courant électrique Capacité : pour un panneau qui fait 20 x 16 bits, soit 320 bits, ou 40 octets. Mémoires à tores de ferrite A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 13 / 35

Préhistoire Outils électroniques Architecture Von Neumann Architecture de Von Neumann utilisée dans la quasi totalité des ordinateurs modernes, John Von Neumann Architecture de Von Neumann A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 14 / 35

Préhistoire Outils électroniques Création en 1946 de l ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer Premier ordinateur entièrement électronique Caractéristiques : effectue 100 000 additions par seconde occupe une surface de 167 m 2 consomme 150 kw ENIAC A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 15 / 35

Préhistoire Outils électroniques Disquette 8" La disquette a été inventé en 1971 par IBM, 8 (=20,3cm) de disque couvert d oxyde de fer qui permettait d être polarisée Capacité de 80 ko. Disquette 8" A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 16 / 35

Préhistoire Outils électroniques Premier processeur au silicium En 1971, Intel invente le Intel 4004, le premier processeur au silicium fabriqué au monde, 4 bits 108 khz Intel 4004 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 17 / 35

Préhistoire Outils électroniques Premier langage de programmation COBOL est premier langage de programmation à base de l anglais simplifié Il a des instructions proches au langage humain que la machine est capable de traduire en code binaire. Dès lors on peut utiliser un clavier pour écrire un programme au lieu de s enquiquiner avec les commutateurs. Carte COBOL Exemple de programme COBOL A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 18 / 35

Préhistoire Outils électroniques 1 er ordinateur individuel Altaier MITS Altair 8800 est le premier ordinateur individuel Fabriqué en 1975 par Ed Robert un ancien officier de l armé de l aire Les français avancent avoir fabriqués Micral en 1972 par R2E.!!! MITS Altair 8800 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 19 / 35

Préhistoire Outils électroniques Visicalc Visicalc est le premier logiciel tableur destiné à un ordinateur individuel Conçu en 1979 par Dan Bricklin, étudiant diplômé de la Harvard Business School Visicalc A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 20 / 35

Préhistoire Outils électroniques 1 er Pc Portable Osborne Le premier PC portable a été fabriqué par Osborne en avril 1981 Osborne 1 Adam Osborne A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 21 / 35

Autres dates Autres dates 1945 naissance du bug! Bogue! 1947 invention du transistor 1956 premier ordinateur à transistors le : TRADIC (Bell) 1958 premier circuit intégré créé par Texas Instrument 1960 premier jeu sur ordinateur : SpaceWar! 1964 langage de programmation BASIC 1968 invention de la souris par Douglas Engelbart 1969 Systèmes d exploitation MULTICS puis UNIX (Bell) 1971 ARPANET (ancêtre de l internet) 1972 Intel sort le 8008 (8 bits, 200 KHz, 3500 transistors) 1972 Bill Gates et Paul Allen fondent Traff-of-Data 1973 Gary Kildall écrit le système d exploitation CP/M 1973 Invention du C pour le développement d UNIX 1974 le français François Moreno invente la carte à puce 1974 Motorolla commercialise son 1er processeur le 6800 (8 bits) 1974 Intel sort le 8080 (8 bits) A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 22 / 35

Autres dates Autres dates 1975 Traf- of-data devient Micro-Soft 1976 Steve Jobs et Steve Wozniak commercialisent l Apple Computer (à base de MOS Tech. 6502) 1976 Zilog sort le Z80 8bits, 2.5MHz 1978 Intel lance son 8086 (16 bits, 4.7 MHz, 29000 transistors à 3 microns) 1979 Taito sort le jeu Space Invaders... 1979 Motorolla commercialise le 68000 16/32 bits, 68000 transistors 1980 Sinclair sort le ZX80 à base de Z80... 1980 IBM sous-traite le système d exploitation de sa future machine (à base de 8086) à Microsoft... QDOS 86-DOS MS-DOS 1982 Intel commercialise le 80286 16 bits, 6 MHz, 134000 transistors 1982 Microsoft édite une version MS-DOS pour compatibles! Sony et Phillips inventent le CD-ROM 1982 Microsoft édite une version MS-DOS pour compatibles! Sony et Phillips inventent le CD-ROM A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 23 / 35

Autres dates Autres dates 1984 Apple sort le Macintosh avec une interface graphique conviviale... 2001 Le 2001, le pentium IV 64 bits - 1,4 GHz, 42 millions de transistors (0,18 microns)... 2003 : L Opteron, premier processeur serveur d AMD transforme l architecture x86 en y remplaçant les registre 32 bits par du 64 bits. Il sera imité par le Xeon d Intel un an plus tard 2005 : Lancement des processeurs dual-core. Les fréquences atteignent 3,2 Ghz pour un processeur à deux cœurs. L Itanium 2 a fait monter le nombre de transistors sur une puce à 1,7 milliard.... A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 24 / 35

Autres dates Micro-informatique A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 25 / 35

Le présent Lunettes Google HP LiM avec écran OLED 19" IPhone 5 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 26 / 35

Le présent Intel R Processeurs Intel R Processeur Intel R Core TM i7 Extreme Edition de 2e génération Processeur Intel R Core TM i7 de 3e génération Processeur Intel R Core TM i5 de 3e génération Processeur Intel R Core TM i3 de 3e génération Intel R Core TM vpro TM de 3e génération Famille de processeurs Intel R Xeon R E7 Famille de processeurs Intel R Xeon R E5 Famille de processeurs Intel R Xeon R E3 Itanium R Intel R Atom TM A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 27 / 35

Puissance des ordinateurs Puissance des ordinateurs Diminution de la taille des composants électroniques augmentation de la puissance des ordinateurs Loi de Moore : puissance des ordinateurs 2 tous les 18 mois. Cette loi se heurte aux limites des composants nano-technologiques Lois de la physique quantique. A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 28 / 35

Puissance des ordinateurs Puissance des ordinateurs Loi de Moore A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 29 / 35

Le future Ordinateurs quantiques Le future : Informatique Quantique (logique Floue Lotfi Zadeh Formalisée par Lotfi Zadeh en 1965 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 30 / 35

Le future Ordinateurs quantiques Le future : Informatique Quantique Bernard Lambert Père de l informatique quantique A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 31 / 35

Le future Ordinateurs quantiques Ordinateurs quantiques L élément de base est le q bit (quantum-bit) qui peut exister dans 2 états distincts (principe du 0 ou 1) Le q-bit peut aussi présenter une superposition cohérente de ces 2 états. Il peut être à la fois dans l état 0 et 1 Il y a donc 4 états possibles pour un q-bit 1 0 1 0 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 32 / 35

Le future Ordinateurs quantiques Q-bit L ensemble des caractéristiques d une particule constituent son état Quand un système a plusieurs états possibles, la somme de ces états correspond à un état (superposition de plusieurs états à la fois) N existe pas dans notre univers classique Une mesure peut donner un état tiré au hasard Un q-bit peut être vu comme un nombre complexe (a + ib), ou comme une trajectoire dans un plan (y = ax + b) 0 1 A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 33 / 35

Le future Ordinateurs quantiques Comparaison Un système classique de 3 bits peut se trouver dans une seule des 8 configurations possibles (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111) Système quantique de 3 q-bits : les 8 possibilités sont mémorisées simultanément Avec N q-bits on travaille avec 2 N nombres à la fois L ordinateur classique va faire 2 N fois la même opération, ou 2 N opérations en parallèle, un ordinateur quantique peut le faire en 1 étape A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 34 / 35

Le future Ordinateurs biologiques Ordinateurs biologiques Un ordinateur biologique construit avec des cellules vivantes reprogrammables. Créer une cellule vivante qui se comporterait comme le système d exploitation d un ordinateur. Fabriquer des puces biologiques à partir de protéines vivantes. Elles auront le potentiel de pouvoir agir sur la mémoire ou la pensée d un individu. D où le spectre du contrôle mental. A. EL HIBAOUI (FS-Tétouan) Architecture des ordinateurs SMI-3 14 Feb 2015 35 / 35