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Numérisation

Numérisation

catégorie:informatique catégorie:électronique La numérisation est la conversion d'un objet réel en une suite de nombres permettant de représenter cet objet en informatique ou en électronique numérique. On utilise parfois le terme franglais digitalization (digit signifiant chiffre en anglais).
La numérisation est une des manières de créer des données à traiter. Les procédés de numérisation sont multiples :
- numérisation directe d'image
  - caméra CCD, appareil photo numérique
  - scanner
- numérisation d'un modèle analogique: son, vidéo
  - échantillonnage (sampling) La suite de nombre obtenus est en général stockée dans un fichier.
La numérisation pose le problème de la représentation des données sous forme de nombre, donc du format des données.

En Electronique

La numérisation se définit le traitement de données analogiques dans un système numérique. Les données analogiques sont receuillies par divers composants (cellule photo-sensible, thermomètre...)

Conversion Analogique-Numérique (numérisation)

En électronique, une chaîne de conversion AN (Analogique vers Numérique) contient les élèments suivants :
- Une ou plusieurs source(s) analogique(s)
- Un Filtre Anti-Aliasing par source
- Un Mux (Multiplexer), qui pourra servir pour plusieurs sources (entrées multiples), mais n'aura qu'une seule sortie
- Un "Sample and Hold" (échantillonneur et bloqueur), qui garde la tension stable le temps de l'analyse
- Analog/Digital Converter (CAN, ou Convertisseur Analogique-Numérique)
- Codeur (ou modulateur). La conversion suit donc le chemin suivant : Source Analogique -> Filtre Anti-Aliasing -> Mux -> S/H -> CAN -> Codeur -> Signal Numérique (transmission ou traitement)

Conversion Numérique-Analogique

A l'inverse, une chaîne de passage d'un signal numérique vers un signal analogique contiendra les élèments suivants :
- Un décodeur (ou démodulateur)
- Convertisseur Numérique-Analogique(CNA)
- Demux (Demultiplexer)
- Filtre de lissage, qui va tenter de recréer les valeurs intermédiaires
- Sortie analogique La conversion suit le chemin suivant : Source Numérique -> Décodeur -> CNA -> Demux -> Filtre de lissage -> Signal Analogique On peut noter que le choix du mot (dé)codeur ou (dé)modulateur a donné leurs noms aux codecs (codeurs/décodeurs) et aux modems (modulteurs, démodulateurs)

Voir aussi


- Encodage

Catégorie:Informatique

catégorie:Techniques et sciences appliquées catégorie:Sciences L'informatique désigne la science et les techniques de gestion automatisée de l'information, réalisée dans la pratique à l'aide d'ordinateurs. ja:Category:情報工学 simple:Category:Computer science th:Category:วิทยาการคอมพิวเตอร์

Nombre

Catégorie:Numération
- Un nombre est une quantité abstraite utilisée pour dénombrer et classer des objets ou pour mesurer une grandeur physique.
Les nombres doivent être distingués des chiffres, qui sont des (combinaisons de) symboles utilisés pour représenter les nombres. La notation des nombres comme une série de chiffres est développée dans l'article : système de numération. La langue française, à la différence de beaucoup d’autres, utilise deux mots proches : nombre et numéro, pour désigner des notions voisines. Si le numéro désigne souvent un code représenté par des chiffres (numéro de téléphonne, jeton de loto...), il suggère l'idée d'un emplacement particulier dans une suite ordonnée d'éléments (adresse dans une rue, en l'occurrence, les chiffres ne suffisent plus à exprimer le 3bis de la rue). Le nombre, quant à lui, induit plutôt l'idée de quantité, de population. Lorsqu'il n'est pas attaché à un objet (numéro) ou des objets (population), le nombre est une abstraction pure. Ainsi le numéro est représenté par des chiffres composant un nombre.

Mesure et comptage

La numération, outre le système de numération employé, connaît deux modes :
- le mode quantitatif qui exprime une mesure en utilisant des adjectifs numéraux cardinaux : trois litres, 3 000 Hz, 0,5 Ω,
- le mode ordinal qui attribue aux objets un numéro d'ordre : le premier, le deuxième, la seconde, la tierce... L'utilisation d'adjectifs numéraux cardinaux remplace alors parfois celle d'adjectifs ordinaux : page trois, l'an III du règne de Sédécias. Le nombre devient alors plutôt un numéro.

Quantification

La numération quantitative s'est fortement répandue avec la culture scientifique qui mesure son objet, qui en évalue la quantité par rapport à une unité arbitraire. Cette quantité peut être nulle (0 m) ou négative (-12 V). Le nombre de fois où l’unité peut être observé dans l’objet mesuré est entier ou fractionnaire (0,50 €). La quantification, jointe à l’usage d’une numération positionnelle, facilite grandement la manipulation conceptuelle : les opérations (les quatre de bases : addition, soustraction, multiplication, division, et autres que la Mathématique élabore). De fait, c’est l’approche quantitative du réel, jointe à une mathématique utilisant un système arithmétique positionnel qui a permis l‘émergence de la physique.

Indexation

La numération ordinale est couramment utilisée pour le comptage d'objets distincts, unitaires : les livres sur une étagère, même si les adjectifs cardinaux sont utilisés dans le langage courrant. Il s'agit alors d'une indéxation plutôt que d'une mesure. Je compte un, deux, trois, quatre, cinq livres sur l'étagère. Le troisième livre, c‘est-à-dire en troisième position, porte l'index trois. Le nombre de livres, 5, correspond à l'index le plus grand. L'indexation commence à 1. Il n'y a pas d'objet 0. Dans l‘exemple ci-dessus, il n’y a pas d'unité arbitraire, de livre de référence : un gros dictionnaire vaut un livre tout comme un simple feuillet. L’utilisation d’une quantification (pesage, mesure à la règle...) ne permet pas d’obtenir le nombre de livres sur l’étagère si ceux-ci ne sont pas homogènes. On ne cherche pas une quantité de livres ( 5 mètres linéaires d’étagère) mais un nombre de livres.

Observations

Quelques effets de l'existence de deux modes de numérotation peuvent être signalés.
- En musique, la tierce est un intervalle de deux tons. Héritée de la culture antique, la numération n'est pas quantitative mais ordinale. On ne compte pas la quantité d'intervalles mais la note sur laquelle aboutit l'intervalle : la troisième puisque celle de départ porte l'index 1 (Do = 1 ; Ré = 2 ; Mi = 3 ). Il y a une disjonction entre le rang d'une note d'arrivée (comptage de tons) et l'écart (mesure de tons).
- L’an 1 appartient au . Il n’y a pas d'an 0 puisque la numérotation des ans est un comptage. Le siècle ayant 100 années, l'an 100 appartient au même siècle. C'est l'an 101 qui commence le deuxième siècle. Ainsi, le vingtième siècle comprenait les années de 1901 à 2000 et le les années allant de 1001 à 2000. Il semble cependant que le développement de la quantification ait fait commencer le et ses festivités un an plus tôt.
- La syntaxe de certains langages informatiques fait commencer à 0 l'indexation de tableaux $var[0], $var[1], $var[2]. Si i est l'index le plus grand des éléments de la variable $var, celle-ci comprend alors i+1 éléments. L'informatique a ainsi réintroduit une disjonction entre les numérations ordinale et cardinale que la science faisait disparaître.

Types de nombres

Il existe différents types de nombres. Les nombres les plus familiers sont les nombres entiers naturels notés par \mathbb\,, utilisés pour le dénombrement.
Si les entiers négatifs sont inclus, on obtient l'ensemble des nombres entiers relatifs \mathbb\,. Les rapports d'entiers réalisés par la division sont appelés nombres rationnels ou fractions; l'ensemble de tous les nombres rationnels est noté \mathbb\,, formé des ensembles de nombres à développement décimal fini (les nombres décimaux) et les nombres à développement périodique. Si , dans l'ensemble, outre les éléments de \mathbb\,, on inclut tous les développements décimaux infinis et non périodiques , on obtient l'ensemble des nombres réels, noté \mathbb\,. Ces nombres réels qui ne sont pas rationnels sont appelés nombres irrationnels. Cet ensemble est la réunion de l'ensemble des nombres algébriques (les racines de polynômes à coefficients rationnels) et de l'ensemble des nombres transcendants. Les nombres réels peuvent être étendus aux nombres complexes, dont l'ensemble est noté \mathbb\,, qui est un corps algébriquement clos dans lequel chaque polynôme à coefficients complexes peut être complètement factorisé. Ainsi : :\mathbb\sub\mathbb\sub\mathbb\sub\mathbb\sub\mathbb Les nombres complexes peuvent, à leur tour, être étendus aux quaternions, mais la multiplication des quaternions n'est plus commutative. Les octonions, à leur tour, étendent les quaternions, mais cette fois, l'associativité est perdue. Les sédénions étendent à leur tour l'ensemble des octonions. En fait, les seules algèbres de division associatives à dimension finie sur \mathbb\,, sont les nombres réels, les nombres complexes, et les quaternions. Les éléments des corps de fonction algébriques de caractéristique finie ont été souvent interprétés de plusieurs manières comme une sorte de nombres par les théoriciens des nombres. Ils sont historiquement apparus dans cet ordre :
- Les entiers naturels,
- Les nombres rationnels positifs,
- L'invention du zéro,
- Les entiers relatifs,
- Les nombres rationnels,
- Les nombres irrationnels et les nombres réels,
- Les nombres complexes,
- Les nombres hypercomplexes,
- Les nombres p-adiques,
- Les nombres réels transcendants et les nombres réels algébriques,
- Les nombres transfinis,
- Les nombres hyperréels,
- Les nombres surréels et pseudo-réels. Ce n'est pas fortuit : on passe de la façon la plus simple de mesurer à des techniques beaucoup plus élaborées. La compréhension des limites des nombres rationnels et de la nécessité des nombres réels fut particulièrement douloureuse pour les pythagoriciens ; on dit même que cela scella la fin de cette École. Les nombres complexes se sont imposés dans un premier temps comme un argument spécieux mais efficace pour résoudre les équations polynomiales (d'où le vocable d'« imaginaire » pour désigner certains d'entre eux), avant de finalement être reconnus comme des nombres tout à fait convenables. Les nombres hypercomplexes furent inventés par Hamilton (quaternions) puis par Cayley (octonions) et les sédénions par la construction de Cayley-Dickson. À chaque composante d'un nombre hypercomplexe, on peut associer une base à plusieurs dimensions (4 pour les quaternions, 8 pour les octonions et 16 pour les sédénions). Il existe aussi les biquaternions. L'apparition des nombres p-adiques est liée à la notion de valeur absolue, et sont très utilisés en théorie des nombres ; ces nombres sont cependant assez méconnus au sein même de la communauté mathématique… Les nombres hyperréels furent conçus pour résoudre certains problèmes de l'analyse et leur création par Abraham Robinson permit le développement de l'analyse non-standard. Les nombres pseudo-réels sont très semblables à l'ensemble plus vaste des hyper-réels, mais la construction est différente. Les opérations arithmétiques sur les nombres, telles que l'addition, la soustraction, la multiplication et la division sont généralisée dans la branche des mathématiques appelée algèbre abstraite dans laquelle on obtient les groupes, les anneaux et les corps.

Articles connexes


- Numération ;
- mathématiques ;
- fraction ;
- les dix premiers nombres entiers ou chiffres, qui servent à former tous les nombres dans la numérotation décimale : zéro, un, deux, trois, quatre, cinq, six, sept, huit, neuf ;
- nombre premier ;
- gogol ;
- nombres en français ;
- nombres dans le monde ;
- Liste des nombres ;
- Les nombres ordinaux et cardinaux ;
- Table des diviseurs.

Références


- John H. Conway, Richard K. Guy, « Le Livre des Nombres », Paris, éditions Eyrolles, 1998, ISBN 2-212-03638-8
- Article nombre dans le wiktionnaire Georges Ifrah, Histoire universelle des chiffres, Editions Robert Laffont, collection "Bouquins" ja:数 ko:수 (수학) simple:Number th:จำนวน

Informatique

ko:컴퓨터 과학 ja:情報工学 simple:Computer science th:วิทยาการคอมพิวเตอร์ zh-cn:计算机科学 zh-tw:計算機科學 oc:informatica] Etymologiquement, Le terme informatique désigne l'automatisation du traitement de l'information par une machine (virtuelle ou physique). Dans son acception courante, l'informatique désigne de façon vague l'ensemble des sciences et techniques en rapport de près ou de loin avec l'information et l'ordinateur. Par exemple, l'informatique désigne aussi bien le matériel informatique que la conception et l'administration de la partie immatérielle d'un ordinateur : les logiciels. La traduction anglaise étymologique serait informatics, mais l' usage tant en français qu'en anglais fait qu'une meilleure traduction serait probablement computer science, bien que ce terme fasse peut-être référence de façon plus explicite à ce que l'on pourrait appeler informatique fondamentale ou informatique scientifique. En anglais les termes distincts suivants sont utilisés :
- L'informatique fondamentale (Computer Science), ce qui ressort de l' épistémologie procédurale, soit notamment de l'étude des algorithmes, et donc indirectement des logiciels et des ordinateurs.
- L'ingénierie informatique (Computer Engineering), ce qui ressort de la fabrication et de l'utilisation du matériel informatique.
- L'ingénierie logicielle (Software Engineering), ce qui ressort de la modélisation et du développement des logiciels; ceci comprend le traitement des données (Data Processing), ce qui est du domaine de la mise en pratique des traitements de données.
- L'évolution des techniques et des technologies reliées à l'informatique (Information Technology). Des professions aussi diverses que concepteur, développeur, responsable d'exploitation, ingénieur système, technicien de maintenance, matérielle ou logicielle, chercheur en informatique ou directeur d'un centre de calcul, relèvent du domaine de l'informatique. Néanmoins, le terme informaticien désigne le plus souvent ceux qui conçoivent, déploient et mettent en œuvre des solutions.

Étymologie

Le terme informatique a été créé en mars 1962 par Philippe Dreyfus à partir des mots «information» et «automatique». Il donna ce nom à l'entreprise qu'il venait de fonder, la Société d'Informatique Appliquée, sans breveter le mot informatique. En France, l'usage officiel du mot a été consacré par Charles de Gaulle qui, en Conseil des ministres, a tranché entre «informatique» et «ordinatique», et le mot fut choisi par l'Académie française en 1967 pour désigner cette nouvelle discipline. En juillet 1968, le ministre fédéral de la Recherche scientifique d'Allemagne, Gerhard Stoltenberg, prononça le mot informatik lors d'un discours officiel au sujet de la nécessité d'enseigner cette nouvelle discipline dans les universités de son pays, et c'est ce mot qui servit aussitôt à nommer certains cours dans les universités allemandes. Le mot informatica fit alors son apparition en Italie et en Espagne, de même quinformatics au Royaume-Uni. Pendant le même mois de mars 1962 Walter F. Bauer inaugura la société américaine Informatics Inc., qui elle breveta son nom et poursuivit toutes les universités qui utilisèrent ce nom pour décrire la nouvelle discipline, les forçant à se rabattre sur computer science, bien que les diplômés qu'elles formaient étaient pour la plupart des praticiens de l'informatique plutôt que des scientifiques au sens propre. L'Association for Computing Machinery, la plus grande association d'informaticiens au monde, approcha même Informatics Inc. afin de pouvoir utiliser le mot informatics pour remplacer l'expression computer machinery, mais l'entreprise déclina l'offre. La société Informatics Inc. cessa ses activités en 1985, achetée par Sterling Software.

Histoire

Voir l'article détaillé : Histoire de l'informatique

Les origines

Depuis des millénaires, l'Homme a créé et utilisé des outils l'aidant à calculer (abaque, boulier, etc.). Les premières machines mécaniques apparaissent entre le XVIIe et le . La première machine à calculer mécanique réalisant les quatre opérations aurait été celle de Wilhelm Schickard au , mise au point notamment pour aider Kepler à établir les tables rudolphines d'astronomie. En 1642, Blaise Pascal réalisa également une machine à calculer mécanique qui fut pour sa part commercialisée et dont neuf exemplaires existent dans des musées comme celui des Arts et métiers et dans des collections privées (IBM). La découverte tardive du mécanisme d'Antikhitère montre que les Grecs de l'Antiquité eux-mêmes avaient commencé à réaliser des mécanismes de calcul en dépit de leur réputation de mépris général pour la technique (démentie d'ailleurs par les travaux d'Archimède). Cependant, il faudra attendre la définition du concept de programmation (illustrée en premier par Joseph Marie Jacquard avec ses métiers à tisser à cartes perforées, suivi de Boole et Ada Lovelace pour ce qui est d'une théorie de la programmation des opérations mathématiques) pour disposer d'une base permettant d'enchaîner des opérations élémentaires de manière automatique.

L'informatique moderne

L'ère des ordinateurs modernes commença avec les développements de l'électronique pendant la Seconde Guerre mondiale, ouvrant la porte à la réalisation concrète de machines opérationnelles. Au même moment, le mathématicien Alan Turing théorise le premier ce qu'est un ordinateur, avec son concept de machine universelle de Turing. L'informatique est donc un domaine fraichement développé, même s'il trouve ses origines dans l'antiquité (avec la cryptographie) ou dans la machine à calculer de Blaise Pascal, au . Ce n'est qu'à la fin de la Seconde Guerre mondiale qu'elle a été reconnue comme une discipline à part entière et a développé des méthodes, puis une méthodologie qui lui étaient propres. Son image a été quelque temps surfaite : parce que les premiers à programmer des ordinateurs avaient été des ingénieurs rompus à la technique des équations différentielles (les premiers ordinateurs, scientifiques, étaient beaucoup utilisés à cette fin), des programmeurs sans formation particulière, parfois d'ailleurs issus de la mécanographie, cherchaient volontiers à bénéficier eux aussi de ce label de rocket scientist afin de justifier des salaires rendus confortables par :
- le prix élevé des ordinateurs de l'époque (se chiffrant en ce qui serait des dizaines de millions d'euros aujourd'hui compte-tenu de l'inflation, il reléguait au second plan les considérations de parcimonie sur les salaires) ;
- l'aspect présenté comme peu accessible de leur discipline et un mythe de difficulté mathématique entretenu autour. En fait, les premiers ordinateurs ne se programmaient pas de façon très différente de celle des calculatrices programmables utilisées aujourd'hui dans les lycées et collèges, et maîtrisées par des élèves de quatorze ans mais le domaine était nouveau et l'algorithmique nécéssite un certain degré de concentration associé, peut-être à tort, à la réflexion pure. L'émergence d'un aspect réellement scientifique dans la programmation elle-même (et non dans les seules applications scientifiques que l'on programme) ne se manifeste qu'avec la série The Art of Computer Programming de Donald Knuth, professeur à l'Université de Stanford, à la fin des années 1960, travail monumental encore inachevé en 2004. Les travaux d'Edsger Dijkstra, Niklaus Wirth et Christopher Strachey procèdent d'une approche également très systématique et elle aussi quantifiée. On demandait à Donald Knuth dans les années 1980 s'il valait mieux selon lui rattacher l'informatique (computer science) au génie électrique — ce qui est souvent le cas dans les universités américaines — ou à un département de mathématiques. Il répondit : «Je la classerais volontiers entre la plomberie et le dépannage automobile» pour souligner le côté encore artisanal de cette jeune science. Toutefois, la forte scientificité des trois premiers volumes de son encyclopédie suggère qu'il s'agit là plutôt d'une boutade de sa part. Au demeurant, la maîtrise de langages comme Haskell ou même APL demande un niveau d'abstraction tout de même plus proche de celui des mathématiques que des deux disciplines citées. La miniaturisation des composants et la réduction des coûts de production, associées à un besoin de plus en plus pressant de traitement des informations de toutes sortes (scientifiques, financières, commerciales...) a entraîné une diffusion de l'informatique dans toutes les couches de l'économie comme de la vie de tous les jours.

Approche fonctionnelle

Comme énoncé ci-dessus, l'informatique est le traitement automatisé de données par un appareil électronique : l'ordinateur ; les germanophones parlent de elektronisch Daten Verarbeitung / EDV (« traitement électronique de données »), les anglophones dinformation technology / IT (« technologies de l'information »), c'est-à-dire :
- données ou informations : in fine, l'ordinateur manipule des nombres (d'où le terme anglais computer, littéralement « calculateur »), mais ces nombres peuvent représenter divers types d'informations :
  - des... nombres bien évidemment, dans le cas de calculs scientifiques (flottants) ou comptables (décimal, ou binaire entier)... ;
  - un texte, des lettres (caractères), que l'on peut mettre en forme avec un traitement de texte, imprimer, envoyer par courrier électronique... ;
  - du dessin vectoriel (CAO, logiciels d'illustration, et de typographie) ;
  - des images statiques (photographies) ou animées (vidéo), des hologrammes ;
  - des sons, enregistrés (technique du direct to disk) ou bien fabriqués par l'ordinateur (synthétiseur), que ce soient des bruitages, de la musique (cf. musique et informatique) ou de la parole ; :la conversion de ces informations en suite de nombres pose le problème du format des données, du codage et des formats normalisés (par exemple, représentations des nombres entiers ou à virgule flottante, format ASCII, Unicode, TeX ou RTF et polices PostScript ou TrueType pour les textes, formats bitmap, TIFF, JPEG, PNG, etc. pour les images fixes, formats QuickTime, MPEG pour les vidéos, interface MIDI pour la musique...).
- automatisé : l'utilisateur n'intervient pas, ou peu, dans le traitement des données ; le traitement est défini dans un programme qui se déroule tout seul, l'utilisateur se contente de fournir des paramètres de traitement ; le programme automatique se déroule selon un algorithme, l'établissement de ce programme est le domaine de la programmation.
- traitement : ces données sont :
  - créées :
    - nombres : acquisition automatique de données d'une expérience avec un ordinateur ;
    - texte : taper un texte au clavier ;
    - images : dessins réalisés à la souris ou sur une tablette graphique, synthèse d'image (pour présenter un projet – objet fictif en cours de conception –, imagerie médicale, dessin artistique – infographie –, film d'animation ou pixilation) ou numérisation d'une image existante (scanner, appareil photographique numérique) ou d'images animées (caméra numérique, webcam) ;
    - sons enregistrés (microphone) ou recréés à partir d'une partition virtuelle (synthétiseur) ou d'un texte (synthèse vocale).
  - analysées :
    - nombres : l'analyse des nombres relève du domaine concerné (mathématiques, physique, économie...) ;
    - texte : rechercher les occurrences de mots dans un texte pour en tirer des statistiques, aide à la correction orthographique et/ou grammaticale, et, plus généralement, traitement automatique des langues (TAL) ;
    - images : on peut vouloir identifier un objet (reconnaissance de forme, reconnaissance des caractères ou OCR), ou bien déterminer la surface couverte par une couleur (par exemple pour quantifier une surface recouverte) ;
    - sons : analyse spectrale, reconnaissance vocale.
  - modifiées :
    - nombres : calculs ;
    - texte : modification d'un texte existant, traduction automatique dans une autre langue (ou langage de programmation) ;
    - images : modification du contraste, de la luminosité, des couleurs, effets spéciaux ;
    - sons : application d'effets (réverbération, distorsion, ajustement de la hauteur) ; ::comme il existe, selon les programmes et les besoins, une grande variété de codages possibles pour représenter chaque type d'information, beaucoup de traitements consistent à convertir les données d'un format vers un autre...
  - archivées puis restituées :
    - les moyens et techniques d'archivage varient en fonction de la durée de conservation souhaitée et des quantités de données en jeu : mémoires électroniques, bandes magnétiques, disques magnétiques ou optiques ;
    - les moyens de restitution dépendent de la nature des données : écrans ou imprimantes pour le texte et les images, haut-parleurs ou instruments MIDI pour les sons...

Approche organisationnelle

L'informatique pour l'organisation est un élément d'un système de traitement d'information (les entrées peuvent être des formulaires papier par exemple) et d'automatisation. Depuis Henry Ford, l'automatisation des tâches ayant été identifiée comme un avantage concurrentiel, la question est : que peut-on automatiser ? Autant il est relativement facile d'automatiser des tâches manuelles, autant il est difficile d'automatiser le travail intellectuel et parfois créatif. L'approche de l'informatique dans une organisation commence donc par l'élucidation des processus, c'est-à-dire modéliser le métier. Après validation, la MOA (Maîtrise d'Ouvrage) fournit les spécifications fonctionnelles de (l'ouvrage) qui vont servir de référence dans la conception pour la MOE (Maîtrise d'œuvre). Cette conception sera alors effectuée dans le respect d'un Cycle de développement qui définit les rôles et responsabilités de chaque acteur. Ainsi, les échanges entre MOA et MOE ne se résument pas à la maîtrise des chantiers (tenue des délais et des coûts, et validation des livrables), la MOA et la MOE sont garantes (éventuellement responsables sur un plan juridique) de la cohérence des systèmes d'information, et de l'adéquation des solutions informatiques avec les problèmes utilisateurs finaux initialement constatés.

Matériel

Article détaillé : Matériel informatique On utilise également le terme anglais hardware (littéralement « quincaillerie ») pour désigner le matériel informatique. Il s'agit de tous les composants que l'on peut trouver dans : 1. Les ordinateurs et leurs périphériques : un ordinateur est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme binaire, représentées par des variations de signal électrique. Il existe différents types d'ordinateurs : ordinateur 5150 datant de 1981, Système d'exploitation IBM-DOS 2.0]]
- Les micro-ordinateurs. De bureau ou portables. Ils sont composés d'une unité centrale : un boîtier contenant la carte mère, l'alimentation, des unités de stockage. On y ajoute une console : un écran et un clavier. Divers périphériques peuvent leur être ajoutés, une souris, une imprimante, un scanner..ect; scanner
- Les stations de travail. Des micro-ordinateurs particulièrement puissants et chers, utilisés uniquement pour des besoins professionnels pointus (conception assistée par ordinateur). Ce terme était particulièrement en vogue dans les années 1980-1990. Depuis les années 2000, il n'est guère possible de concevoir une station de travail plus puissante qu'un micro-ordinateur haut de gamme ;
- Les mainframes. Une armoire abrite l'unité centrale et l'alimentation, une ou plusieurs autres les périphériques de stockage (disque dur, sauvegarde) tandis que les moyens de communication et réseau (routeur, hubs, modem) sont dans la même pièce, mais dans des racks séparés. Une console d'administration (écran, clavier, imprimante) est généralement située dans ce même local ; administration]
- Les PDA (Personal Digital Assistant, encore appelés organiseurs). Ce sont des ordinateurs de poche proposant des fonctionnalités liées à l'organisation personnelle (agenda, calendrier, carnet d'adresse, etc.). Ils peuvent être reliés à Internet par différents moyens (réseau Wifi, Bluetooth, etc.).
- Et bien d'autres appareils. Dans le domaine de l'informatique embarquée : téléphone, électroménager, automobile, armements militaires, etc. Les cartes à puces, ou l'informatique industrielle.

Logiciel

Le logiciel désigne la partie à première vue immatérielle de l'informatique, l'organisation et le traitement de l'information : les programmes. On s'est en effet vite rendu compte que des machines techniquement très avancées pour leur époque, comme la Bull Gamma 60, restaient invendables tant qu'on n'avait pas de programmes à livrer pour les rendre immédiatement opérationnelles. IBM lança entre 1968 et 1973 une sorte d'ancêtre du logiciel libre avec son ordinateur 1130, politique qui assura à celui-ci par effet boule de neige un succès immédiat et planétaire, mais les conclusions d'un procès antitrust lui interdirent de distribuer bénévolement du logiciel. Le monde des mainframes classe les logiciels en catégories suivantes :
- systèmes d'exploitation ;
- bases de données, comme DB2, Ingres ou Oracle ;
- programmes de communication, comme NCP ou RSCS ;
- moniteurs de télétraitement ;
- systèmes transactionnels, comme CICS ;
- systèmes de temps partagé, utilisés pour le calcul ou le développement ;
- compilateurs traduisant les langages en instructions machine et appels système ;
- tout le reste entrait en une catégorie nommée Logiciels applicatifs. Plus simplement on distingue généralement trois types de logiciels (par ordre de proximité du matériel) :
- le firmware
- le système d'exploitation
- les logiciels et applications utilisateur (en anglais software) On classe aussi les logiciels en libre et propriétaire, bien que les deux soient parfois panachés à des degrés divers. Certains ont une fonction bureautique ou multimédia comme par exemple les jeux vidéo. Certains logiciels ont acquis des noms connus de tous. Le noyau du système d'exploitation crée le lien entre le matériel et le logiciel. Un logiciel, quand il est fourni sous sa forme binaire, serait utilisable uniquement avec un système d'exploitation donné (car il en utilise les services), et ne fonctionnerait que sur un matériel spécifique (car il en utilise le code d'instructions). Une conception plus récente, depuis le milieu de années 1980, consiste à distribuer les logiciels tous binaires confondus, et à les munir d'un système de licences par jetons ou tokens permettant l'usage de N copies simultanées du logiciel sur le réseau, tous matériels confondus. Cette approche est majoritaire dans le monde UNIX. À l'initiative de Richard Stallman et du GNU, à partir de 1985, une mouvance de programmeurs refuse cette logique propriétaire et ceux-ci se muent en concepteurs inventifs pour se lancer dans le développement d'outils et de bibliothèques système libres compatibles avec le système UNIX. C'est pourtant le projet indépendant Linux, initié par Linus Torvalds, basé sur les travaux et les outils du GNU, qui aboutira dans la création d'un système d'exploitation complet et libre. Une bonne partie des logiciels actuels fonctionnent dans un environnement graphique pour interagir avec l'utilisateur. La diversité des systèmes informatiques a fait apparaître une technique visant à combiner le meilleur de chacun de ces univers : l'émulateur. Il s'agit d'un logiciel permettant de simuler le comportement d'un autre système dans celui que l'on utilise,
- soit pour qu'une machine semble être une autre (voir IBM 1130),
- soit pour simuler le comportement d'un système d'exploitation (par exemple DOS ou Windows sous Linux). Le terme anglais est software, à l'origine un jeu de mot entre hardware (« quincaillerie », pour désigner le matériel) et l'opposition soft/hard (mou/dur), opposition entre le matériel (le dur) et l'immatériel (le mou). Les traductions françaises matériel et logiciel rendent parfaitement cette opposition et cette complémentarité. Le logiciel réalise normalement une fonction attendue de ses utilisateurs. Néanmoins, des effets secondaires (parfois nommés par contresens de traduction effets de bord) existent. Parfois même, certains logiciels sont destinés à nuire, comme les virus informatiques, nommés en anglais, par analogie avec software : malware (qu'on pourrait traduire par le néologisme nuisiciel, ou logiciel malveillant).

La création des logiciels

Un projet informatique s'inscrit dans un cycle de développement qui définit les grandes étapes de la réalisation (planification), de la manière dont on passe d'une étape à l'autre (modèle incrémental, en V, en spirale, etc.). Pour les petits projets (ou les petites équipes de développement), cette réflexion est souvent négligée (on se répartit les modules et chacun développe dans son coin). Ceci est une cause fréquente d'erreurs (bogues) et de non-conformité (le produit final n'est pas conforme aux attentes de l'utilisateur). Mais même les énormes projets, avec beaucoup de moyens, sont victimes de cette négligence ; ainsi, l'échec du premier vol d'Ariane 5 fut dû à un problème de logiciel, etc. Un projet peut alors intégrer une approche de la qualité et de la sûreté de fonctionnement des systèmes informatiques afin de contrôler autant que possible le produit final. Un projet comprend les étapes suivantes :
- l'établissement d'un cahier des charges qui définit les spécifications auxquelles devra répondre le logiciel ;
- la définition de l'environnement d'exécution  (architecture informatique) :
  - type(s) d'ordinateur sur lequel le logiciel doit fonctionner (station de calcul, ordinateur de bureau, ordinateur portable, assistant personnel, téléphone portable, guichet automatique de banque, ordinateur embarqué dans un véhicule ;
  - type et version du(des) système(s) d'exploitation sous-jacent ;
  - périphériques nécessaires à l'enregistrement des données et à la restitution des résultats (capacité de stockage, mémoire vive, possibilités graphiques...) ;
  - nature des connexions réseau entre les composants (niveau de confidentialité et de fiabilité, performances, protocoles de communication...) ;
- la conception de l'application et de ses constituants, et notamment de l'interactivité entre les modules développés : structure des données partagées, traitement des erreurs générées par un autre module... : c'est le domaine du génie logiciel ;
- la mise en place d'une stratégie de développement :
  - répartition des tâches entre les développeurs ou les équipes de développement, qui vont assurer le codage et les tests ;
- le plan de test du logiciel, pour s'assurer qu'il remplit bien la mission pour laquelle il a été écrit, dans toutes les conditions d'utilisation qu'il pourra normalement rencontrer, mais aussi dans des cas limites. Après chacune de ces phases, on peut avoir une étape de recette, où le client va valider les choix et les propositions du maître d'œuvre. La phase de programmation consiste à décrire le comportement du logiciel à l'aide d'un langage de programmation. Un compilateur sert alors à transformer ce code écrit dans un langage informatique compréhensible par un humain en un code compréhensible par la machine, le résultat est un exécutable. On peut également, pour certains langages de programmation, utiliser un interpréteur qui exécute un code au fur et à mesure de sa lecture, sans nécessairement créer d'exécutable. Enfin, un intermédiaire consiste à compiler le code écrit vers du bytecode. Il s'agit également d'un format binaire, compréhensible seulement par une machine, mais il est destiné à être exécuté sur une machine virtuelle, un programme qui émule les principales composantes d'une machine réelle. Le principal avantage par rapport au code machine est une portabilité théoriquement accrue (il « suffit » d'implanter la machine virtuelle pour une architecture donnée pour que tous les programmes en bytecode puissent y être exécutés), portabilité qui a fait, après sa lenteur, la réputation de Java. Il convient de noter que ces trois modes d'exécution ne sont nullement incompatibles. Par exemple, OCaml dispose à la fois d'un interpréteur, d'un compilateur vers du bytecode, et d'un compilateur vers du code natif pour une grande variété de processeurs. Une fois écrit (et compilé si nécessaire), le code devient un logiciel. Pour des projets de grande amplitude, nécessitant la collaboration de beaucoup de programmeurs, voire de plusieurs équipes, on a souvent recours à une méthodologie commune (par exemple MERISE) pour la conception et à un atelier de génie logiciel (AGL) pour la réalisation. Au cours de la programmation et avant la livraison du produit final, le programme est testé afin de vérifier qu'il fonctionne bien (y compris dans des cas d'utilisation en mode dégradé) et qu'il est conforme aux attentes de l'utilisateur final. Les tests intermédiaires permettent de s'assurer que chaque module de code réalise correctement une fonction : ce sont les tests unitaires. Les tests finals qui vérifient le bon enchaînement des modules et des traitements sont des tests d'intégration. Pour certaines applications demandant un haut niveau de sûreté de fonctionnement, les tests sont précédés d'une étape de vérification, où des logiciels spécialisés effectuent (généralement sur le code source, mais parfois aussi sur le code compilé) un certain nombre d'analyses pour vérifier partiellement le bon fonctionnement du programme. Il n'est toutefois pas possible (et des théorèmes mathématiques montrent pourquoi), de garantir la parfaite correction de tout logiciel par ce moyen et la phase de test reste donc nécessaire. Elle se complète aussi, lorsqu'il s'agit d'une évolution d'une application existante, de nombreux tests automatisés de non-régression. Statistiques : la création d'un logiciel est une tâche ardue ; environ 31 % des projets informatiques sont abandonnés avant d'être terminés, plus de 50 % des projets coûtent le double du coût initialement estimé et seulement 15 % des projets finissent dans les temps et selon le budget défini. Les besoins de seule maintenance de l'existant peuvent prendre jusqu'à 50 % des effectifs d'une équipe chargée d'un logiciel (or, c'est là une fonction pénible, ingrate, peu valorisante et qui rebute et démotive les bons programmeurs).

Traitement de l'information

L'information, pour être traitée, doit être :
- représentée par un codage :
  - on utilise un système de numération binaire, où l'élément unitaire informationnel est le bit (contraction de l'anglais binary digit : chiffre binaire). Les bits sont généralement regroupés par huit, pour constituer des octets (ou bytes). Un octet peut être représenté par la séquence des bits qui le constituent (par exemple : 00101110) ou par une paire de valeurs hexadécimales (pour le même exemple : 2E), plus compact. Le choix du binaire ne résulte pas de la mystique, mais tout simplement d'utiliser de simples circuits de commutation, qui ont de très larges tolérances et par conséquent de faibles coûts ;
  - on représente la structuration de l'information pour permettre des échanges entre composants logiciels et entre composants matériels. Pour cela, on définit des langages et des formalismes de représentation.
- stockée dans des systèmes permanents (mémoires dites de masse) ou non (mémoires dites volatiles).

Échanges de données : protocoles et normes

Les protocoles définissent une manière de procéder, notamment pour codifier la façon dont deux entités communiquent (modules ou couches logicielles, périphériques, etc.). On parle notamment de protocole de communication lorsqu'on veut définir des mécanismes de contrôle sur la manière dont l'échange d'information est réalisé. Un protocole peut ainsi définir :
- un langage de description d'instructions et de données graphiques (exemple : AGP) ;
- un standard de commandes et de flux d'information pour une mémoire de masse (exemples : SCSI, FireWire, IDE, Serial ATA) ;
- des échanges entre le processeur et des cartes d'extension (exemples : PCI, PCI Express, ISA) ;
- des modalités de transfert d'information entre périphériques (exemple : USB) ou sur un réseau TCP/IP, Internet, ATM, X.25) ;
- des commandes entre un client et un serveur (exemples : POP3, IMAP, HTTP, FTP …) ;
- des échanges de données informatisés spécifiques (exemples : EDI, EAI, X.400, X.500). Certains protocoles sont définis par des normes pour permettre l'interopérabilité des matériels ou de logiciels les mettant en œuvre. D'autres normes définissent, toujours dans le domaine de l'échanges de données :
- des langages de représentation d'information sans pour autant définir la manière dont cette information peut être échangée (exemples : ASN.1, XML) ;
- des architectures de réseaux (exemples : Modèle OSI, Wifi, Ethernet, Token-Ring).

Stockage des données

En matière de stockage d'information, on distingue le dispositif permettant de l'enregistrer physiquement (périphériques et composants) de la manière dont on structure et représente l'information pour faciliter son traitement.

Mémoire de masse

:Fichier de cartes perforées :Bande magnétique :Disque amovible magnétique (Disquette) :Disque magnéto-optique :Disque dur (disque magnétique embarquant le mécanisme, l'électronique et les têtes de lecture) :Disque optique amovible (CD-ROM, CD-R, CD-RW mais aussi DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+R DL, DVD+RW, DVD-RAM, GD-ROM, HD-DVD, Blu-ray) :Mémoire électronique non volatile (Mémoire flash, clé USB)

Mémoire volatile

:RAM

Organisation des données en vue du stockage

:Formats (extensions) de fichiers :Système de fichiers :Base de données :Annuaire

Approches scientifiques

:L'informatique n'est pas plus la science de l'ordinateur que l'astronomie n'est celle du télescope. :: -- Edsger Dijkstra
En dehors des aspects industriels et technologiques décrits jusqu'ici, l'informatique est une discipline scientifique à part entière. :Algorithmique :Algèbre de Boole :Calculabilité :Géométrie algorithmique :Lambda-calcul :Logique :Model checking :Théorie de l'information :Théorie des graphes :Théorie de la complexité :Théorie de la calculabilité :Théorie des automates finis

Applications

:Bio-informatique :Calcul parallèle :Cryptographie :Exploration de données (data mining) :Informatique grand système (mainframe) :Informatique de gestion :Informatique industrielle :Informatique décisionnelle :Imagerie Informatique :Intelligence artificielle :Interface homme-machine :Micro-informatique :Traitement du signal :Hypermédias :Informatique musicale

Annexes


- Informathèque
- Abréviations en informatique
- Dictionnaire informatique
- Informatique alternative
- Liste des articles d'informatique
- Personnes célèbres en informatique
- Revues informatiques sur papier
- Sécurité informatique
- Sites d'informations sur internet
- Terminologie de la distribution informatique
- Réseaux de neurones
- Musique et informatique
- Ordinateur quantique
- Hello_world
- Visual Information Exploration
-

Électronique

__NOTOC__ =Introduction= L’électronique est une science appliquée, c'est aussi l’un des arts de l’ingénieur. En raison du succès des appareil fonctionnant grâce à l'électronique et de leur impact sur la vie courante, le grand publique confond souvent l’électronique avec la cybernétique, ou science des automatismes, aussi bien que l'informatique dans sa partie matériel (hardware).
- Cet article commence par décrire l’électronique comme une branche de la connaissance. Les contributeurs se sont attachés à donner des renseignements sur l’état actuel de l’électronique, ne s’intéressant à l’électronique qu’en tant que discipline scientifique. Ils en fournissent une description selon le schéma suivant : # Objet d’étude; # Structures de connaissance; # Méthodes.
- L’article se poursuit ensuite avec des informations et des descriptions d'ordres pratiques, renvoyant bien souvent le lecteur à des articles plus détaillés sur de tel ou tel domaine particulier. __TOC__ =1ère Partie=

Définition

: L’électronique est une science technique ou science de l’ingénieur, qui étudie et conçoit les structures effectuant un traitement non linéaire des signaux électriques, c-à-d. courant électrique ou tension électrique, porteurs d’information ou d’énergie. Dans cette définition la notion de l’information est considérée dans le sens le plus large : elle désigne toute grandeur (physique, telle la température ou la vitesse, ou abstraite, tel un son, une image, un code) qui évolue en temps réel selon une loi inconnue à l’avance. Comme tous les automatismes, les systèmes électroniques bien conçus comportent deux parties :
- l’une, opérative, gère les signaux de puissance porteurs d'énergie (courants forts) ;
- l’autre, informationnelle, gère les signaux porteurs d’information (courants faibles). Dans les systèmes électroniques classiques traitant l’information, celle-ci est codée par les tensions et les courants électriques. Les applications de l’électronique peuvent être subdivisées selon la finalité de l’action qu’elles visent : le traitement de l’information à proprement parler ou la commande. Les premières englobent les domaines comme l’informatique, les télécommunications, les mesures (prélèvement et stockage de l’information), etc. Les applications de commande ont pour objet le contrôle du fonctionnement d’un système naturel ou technogène. Un contrôle implique généralement une mesure du paramètre contrôlé, sa comparaison avec le modèle et, en cas d’erreur, la génération d’une consigne de correction. Ainsi, un contrôle peut être vu comme une succession d’opérations de traitement du signal : ceci renvoie à la définition générale donnée plus haut.

Structure de la science : disciplines de l’électronique

L’électronique est une famille de disciplines se distinguant suivant le type de signal traité, la famille d’application ou encore le niveau hiérarchique qu’occupe l’élément étudié dans le système global.

Classement selon le type du signal traité

Signal informationnel analogique : électronique analogique

La discipline s’intéressant au traitement des signaux analogiques, c’est-à-dire évoluant d’une façon continue dans le temps et pouvant prendre des valeurs appartenant à un espace de valeurs continu s’appelle « électronique analogique ». La plupart des systèmes physiques le sont, car les grandeurs physiques évoluent le plus souvent d’une façon continue (par exemple, la température).

Signal informationnel numérique : électronique numérique

Par opposition, l’électronique numérique s’intéresse au traitement des signaux dont l’espace de valeurs est discret. Ainsi le nombre de valeurs que peuvent prendre ces signaux est limité. Celles-ci sont codées par des nombres binaires. Dans le cas le plus simple, un signal numérique ne peut prendre que deux valeurs : 1 et 0. L’électronique numérique est utilisée le plus souvent dans des systèmes contenant un microprocesseur ou un microcontrôleur. Par exemple, un ordinateur est un appareil constitué dans sa plus grande partie par de l’électronique numérique. A l’heure actuelle les circuits en électronique numérique sont en train de remplacer tous les circuits en électronique analogique. On peut observer ce changement directement en regardant les caméscopes ou les appareils photo numériques mais c’est vrai dans tous les domaines. Par contre, il ne faut pas oublier que comme les valeurs discrètes n’existent pas physiquement, des phénomènes d’électronique analogique peuvent survenir dans les circuits numériques, notamment dans les hautes fréquences. La fréquence (ou fréquence d’horloge), exprimée en Hertz (Hz) d’un circuit numérique représente le nombre de changements d’état possibles d’une valeur par seconde.

Électronique mixte

On parle également de l’électronique mixte, il s’agit alors d’un système dans lequel coexistent les signaux numériques et analogiques. Les modules particuliers à cette discipline sont le Convertisseur Numérique-Analogique (CNA) et le Convertisseur Analogique-Numérique (CAN). Ils permettent de transformer un signal analogique en signal numérique et vice versa, en réalisant ainsi une interface entre les modules purement analogiques et purement numériques. Par exemple, un thermomètre à affichage numérique prélève la température (qui est une grandeur analogique), mesure sa valeur, la code en une séquence numérique et puis l’affiche sur un écran. Ainsi, les deux premières opérations sont effectuées par des modules de l’électronique analogique, la troisième nécessite une conversion numérique-analogique et la dernière relève d’un traitement numérique.

Signal de puissance : électronique de puissance

L’électronique de puissance est l’ensemble des techniques qui s’intéressent à l’énergie contenue dans les signaux électriques, contrairement aux autres disciplines électroniques, qui elles s'intéressent principalement à l’information contenue dans ces signaux. La gamme de puissance traitée en électronique de puissance varie de quelques micro Watt à plusieurs Mégawatts. L’électronique de puissance repose sur des dispositifs permettant de changer la forme de l’énergie électrique, (convertisseurs) et des dispositifs transducteurs (le plus couramment des turbines et des moteurs électriques). L’électronique de puissance a comme champ d’application l’électrotechnique domestique et industrielle où elle remplace les anciennes solutions électromécaniques.

Classement suivant la hiérarchie de l’objet d’étude

D’une façon indépendante de l’application, certaines disciplines de l’électronique sont définies suivant la place qu’occupe l’objet de l’étude dans la hiérarchie d’un système électronique.

Physique des composants - technologies de l’électronique

Au niveau le plus bas se situe un composant, ou un dispositif électronique. La branche s’intéressant à la conception et à l’étude d’un composant électronique élémentaire s’appelle « physique des composants ». Elle est connexe au savoir-faire technologique, qui lui regroupe l’ensemble des connaissances et outils nécessaires pour fabriquer un composant. On parle ainsi de la « technologie de l’électronique ». Les domaines de la technologie et de la physique des composants électroniques font essentiellement appel aux compétences dans les sciences fondamentales, telles que la physique du solide et des procédés chimiques. Même si ces activités sont vitales pour l’électronique, elles ont peu à voir avec l’électronique en tant que génie du traitement du signal. On devrait plutôt les gérer comme une porte d’entrée du monde de la physique fondamentale vers la science appliquée qu’est l’électronique. Les composants de base de l’électronique sont les transistors, les résistances, les condensateurs, les diodes, etc.

Génie électronique : théorie et conception des circuits électroniques

Un circuit électronique est le principal objet d’étude de la science de l’électronique. Un circuit électronique est un système incluant plusieurs composants électroniques associés. Le mot circuit vient du fait que le traitement s’effectue grâce à des courants électriques circulant dans les composants interconnectés. La branche étudiant les propriétés des circuits électroniques s’appelle « théorie des circuits ». La discipline qui étudie la méthodologie permettant de réaliser une fonction de traitement particulière à base d’un circuit s’appelle « conception des circuits électroniques ». Les systèmes électroniques modernes comportent des centaines de millions de composants élémentaires. Pour cette raison le génie des circuits électroniques ne s’intéresse qu’à la réalisation de fonctions (ou modules) relativement simples, nécessitant quelques dizaines de composants.

Classement suivant la taille des circuits électroniques

Le classement précédent se recoupe avec un classement suivant la taille des circuits électroniques considérés.

Électronique des tubes à vide

Comme son nom l’indique, elle recourt à des tubes à vide, ou tubes électroniques comme composants actifs élémentaires (diodes à vide, triodes, tétrodes, pentodes...). Elle ne subsiste guère plus aujourd’hui que sous la forme des tubes cathodiques des récepteurs de télévision et de certains composants d’émetteurs radio de très forte puissance, et ces tubes-là sont d’ailleurs eux aussi en voie de disparition.

Électronique individuelle

Elle recourt à des composants élémentaires individuels ( non-intégrés) assemblés le plus souvent sur des cartes électroniques. Cette électronique n’est plus guère utilisée que pour des montages expérimentaux ou dans le cadre de l’électronique de loisir, car elle a été supplantée par la micro-électronique.

Micro-électronique

Ce vocable est né du processus de la miniaturisation des composants électroniques élémentaires. Cette miniaturisation a commencé dans les années cinquante avec la naissance des semi-conducteurs, elle a atteint une phase presque extrême aujourd’hui. En effet, depuis six décennies la taille des composants élémentaires n’a cessé de diminuer, pour atteindre des dimensions de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres. Ces progrès sont devenus possibles grâce aux avancées dans les procédés de traitement des matériaux semi-conducteurs, notamment du silicium, qui ont permis de réaliser plusieurs millions de composants élémentaires sur une surface de quelques millimètres carrés. Ainsi, la micro-électronique s’intéresse aux systèmes électroniques utilisant des composants de dimensions micrométriques et nanométriques. L’expression « électronique intégrée » est un synonyme de ce vocable : elle évoque une ensemble de composants « intégrés » sur une seule puce de semi-conducteur.

Nano-électronique et électronique moléculaire

Par ailleurs, en parlant des systèmes de l’électronique moderne, le préfixe « micro » commence à être obsolète, dans la mesure où l’on voit apparaître des composants dont la taille se mesure en nanomètres et parfois comparable à celle des molécules. On évoque ainsi la nano-électronique, les nanotechnologies et l’électronique moléculaire. Des avancées techniques récentes permettent même d’envisager la conception de composants basés sur la propriété des électrons et de leur spin : la spintronique.

Microsystèmes

Depuis quelques années, avec les progrès dans les micro- et nano-technologies, on observe une fusion des systèmes appartenant à différents domaines techniques (mécaniques, thermiques, optiques...) autour des circuits et systèmes électroniques. Ces fusions sont souvent appelées « systèmes à traitement de signal multi-domaine », ou « systèmes multi-domaines ». A l’origine de ces progrès sont les procédés d’usinage du silicium très évolués, qui permettent de réaliser des structures tridimensionnelles sur les mêmes cristaux de silicium avec les circuits électroniques. Cette proximité offre une interpénétration des traitements traditionnellement se déroulant dans des domaines différents, et une coexistence des signaux de différentes natures physiques (thermique, mécanique, optique...) dans un même système.

Systèmes microélectromécaniques

Ainsi, dans les années 1990 la véritable révolution technologique a eu lieu avec l’apparition des systèmes micro-électro-mécaniques (en anglais MEMS comme MicroElectroMechanical Systems). Il s’agit de mécanismes classiques tels que des résonateurs, poutres, micromoteurs etc. réalisés sur silicium à l’échelle micrométrique. Ces différents éléments mécaniques sont mis en mouvement (actionnés) grâce aux forces générées par des transducteurs électromécaniques. Ceux-ci sont alimentés par des tensions produites avec des circuits électroniques avoisinants. Les transducteurs électromécaniques jouent alors le rôle de l’interface entre les domaines mécanique et électrique. Les transducteurs électrostatiques ou capacitifs y sont utilisés le plus souvent, bien que l’on puisse rencontrer des interfaces électromécaniques basées sur des phénomènes magnétiques et thermomécaniques. =2eme Partie=

Historique rapide

Depuis le début du 19 siècle, au fur et à mesure des découvertes des possibilités de l’électricité, les composants et applications électroniques ont vu le jour, (parfois sans possibilité d’application immédiate ou de fabrication industrielle, ces découvertes ne seront utilisées que plus tard). Sans électronique et bien évidemment l’alimentation en électricité indispensable à son fonctionnement, la vie dans notre société moderne serait bien différente. Voir aussi les composants électroniques en général.

Base théorique

Un composant est un élément permettant de construire un circuit électrique où circule un courant électrique.

Composants passifs


- Un composant est dit passif quand il obéit à la Loi D'ohm généralisée, c’est-à-dire quand la tension U aux bornes du composant varie linéairement avec l’intensité I du courant qui y circule, ou que : : U = Z.I + U_0 \,
- Ils n'ont pas pour fonction de modifier la nature du courant électrique qui les traverssent.
- Les composant dits passifs (résistance, condensateur, bobine, connecteur) ont vu leurs techniques de fabrication évoluer très sensiblement, suivant de près les améliorations technologiques.
- Par contre leur principe fondamentaux n’ont jamais été remis en question.

Composants actifs


- Un composant est dit actif lorsque celui-ci a pour but de modifier le ou les courants qui le traverse. Par exemple, les diodes, triode, les transistors, les thyristors, etc. sont des composants actifs.
- Au début, les composants actifs comprenaient uniquement des tubes électroniques.
- Depuis avec l'utilisation des semi-conducteur et entre autres l’invention du transistor en 1948, l’électronique grand public a envahie nos maisons, nos automobiles, le téléphone et toutes les machines de la vie courante.
- Les circuits intégrés, évolution intégré du transistor, gagnent de jour en jour en densité. Ceux-ci ont favorisé l’explosion de l’électronique moderne: analogique et surtout numérique.
- L’ère des micro-ordinateurs a pu voir le jour grâce aux avancées de l’électronique numérique.
- Lors des deux dernières décennies du , l’électronique a été associée aux possibilités de la lumière et de l’optique (laser et fibre optique) : l’Opto-électronique, pour fabriquer de nouvelles générations de machines électroniques.

Articles décrivant l’électronique

Électronique analogique


- Amplificateur
- Bobine
- Commutateur
- Condensateur
- Filtre
- Inductance
- Radioélectricité
- Radiophonie
- Résistance
- Téléphonie
- Télévision
- Transistor
- Tube
- Diode

Électronique numérique


- Automate
- DSP
- Fonction logique, TTL CMOS
- Microprocesseur
- Microcontrôleur
- Ordinateur
- Réseau informatique
- Réseaux logiques programmables
- Semi-conducteur
- Table de Karnaugh
- Télécommunication
- Transistor

Optoélectronique


- Fibre optique
- LED
- Laser

externe


- [http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/opto.htm Optoélectronique]

Métiers de l’électronique


- Électronicien
- Ingénieur en électronique
- Technicien en fabrication électronique

Outillage

- De base


- Alimentation réglable
- Fer à souder
- Multimètre
- Jeux de pinces
- Jeux de tournevis

- Évolué


- Analyseur logique, Émulateur
- Echomètre
- Générateur de signaux
- Oscilloscope
- Programmateur logique
- Simulateur logique
- Synthese logique
- Testeur de composant

Divers


- Alimentation.
- Protection.
- Codes DTMF.
- Micro-électronique.
- Électrotechnique.

Articles connexes


- Électrocinétique
- Électricité
- Algèbre de Boole
- Connectique
- Fonction logique
- Systèmes embarqués
- Langage de description matériel (HDL) = Liens externes =
- [http://perso.wanadoo.fr/f6crp/elec/index.htm Un traité d’électronique par F6CRP]
- [http://www.powerdesigners.com/InfoWeb/resources/pe_html/contents.htm Interactive Power Electronics Online course]
- [http://stielec.ac-aix-marseille.fr/ Ressources en génie électronique] catégorie:Électricité
- Electronique ja:電子工学 ko:전자공학 ms:Elektronik simple:Electronics th:อิเล็กทรอนิกส์

Numérique

ko:디지털 ja:デジタル th:ดิจิทัล L'adjectif numérique se rapporte à toute donnée qui ne peut avoir qu'un nombre limité et prédéterminé de valeurs discrètes et qui est représentée par des chiffres, ainsi que des procédés et des appareils basés sur ce type de donnée.

Voir aussi


- Convergence numérique
- Électronique numérique

Anglais

L'anglais est une langue germanique originaire d'Angleterre. C'est la langue maternelle ou l'une des langues des habitants de plusieurs pays, surtout le Royaume-Uni et ses anciennes colonies, dont les États-Unis, l'Irlande, le Canada, l'Australie, et la Nouvelle-Zélande. L'anglais est l'une des langues les plus parlées au monde : elle est la troisième en nombre de locuteurs natifs, et la première apprise comme seconde langue. Elle est aussi la langue la plus utilisée sur Internet.

Histoire

L'anglais descend de la langue parlée par les tribus germaniques angles (d'où est tiré le nom de la langue), saxonnes et jutes s'étant installées en Grande Bretagne au de l'ère chrétienne, remplaçant les langues celtiques présentes sur le territoire. Ces dialectes germaniques, qui ont connu la première mutation consonantique, sont alors désignés sous le nom de vieil anglais, d'abord écrit en runes puis avec l'alphabet latin, apporté par les scribes irlandais au . L'influence d'envahisseurs vikings installés au nord-est du pays est notable dans le lexique de la langue qui a alors emprunté de nombreux termes au vieux norrois (ou « vieil islandais »). L'influence du latin, langue liturgique du christianisme que les scribes irlandais ont apporté, est aussi très forte. On arrête le vieil anglais au , à l'issue de la bataille de Hastings, en 1066. L'épopée Beowulf est écrite dans cet état de la langue. Après sa victoire à Hastings sur les Saxons, Guillaume le Conquérant s'installe en Grande-Bretagne et impose sa langue, le normand (langue d'oïl de l'ancien français), comme langue de la cour ; ce faisant, il modifie profondément la langue anglaise : les emprunts se font très nombreux et souvent doublonnent avec des mots de radical germanique. Le mot saxon est parlé par le peuple, alors que le terme français est souvent lié au registre soutenu ou à la parlure des nobles. Par exemple, ox, calf ou sheep, termes germaniques, représentent chez le producteur ─ anciennement les couches populaires de la population ─ ce que le consommateur ─ autrefois les couches aisées de la population ─ désigne par beef (cf. bœuf), veal, (cf. veau) et mutton (cf. mouton). (Ainsi, ces trois derniers mots désignent surtout la viande par opposition au bétail sur pied; mais on a aussi "let's return to our muttons" "retournons à nos moutons" et fig. "muttonhead", "mouton [de Panurge]". Par contre, "oxtail soup" car à l'origine ce potage était un plat plébéien.) D'autre part, la langue simplifie ses déclinaisons. C'est le moyen anglais, dont l'orthographe est fortement influencée par celle des scribes normands, lesquels inventent par exemple les digrammes de la langue (ch, sh, gh, th) et introduisent la lettre w (anciennement un digramme vv ou uu), faisant ainsi sortir de l'usage des lettres anciennes comme þ (thorn, remplacé par th), ð (edh, remplacé aussi par th), ȝ (yogh, proche d'un 3, remplacé par gh ou y principalement) ou ƿ (wynn, proche d'un p, remplacé par w). Les Contes de Cantorbéry de Geoffrey Chaucer sont écrits en moyen anglais. La grande mutation vocalique, qui a vu la modification en profondeur des voyelles anglaises, du marque le tournant d'un autre état de la langue, l'anglais moderne, que l'on fait réellement commencer au début du avec William Shakespeare. On y distingue deux sous-périodes : l'anglais moderne d'avant ou après le , quand, à la suite des conquêtes britanniques, la langue s'est de nouveau lexicalement enrichie de manière notable grâce aux emprunts faits aux langues des colonies.

Influence de l'anglais

Historiquement, l'anglais a peu pénétré le français (moins de 4 % du vocabulaire est d'origine anglo-saxonne). Cependant son influence croît depuis une cinquantaine d'années du fait de la mondialisation des échanges commerciaux et technologiques, dominés par de grandes puissances parlant cette langue, le Royaume-Uni et les États-Unis notamment (voir « impérialisme linguistique »). C'est pourquoi l'utilisation de mots anglais est notable dans des secteurs comme l'informatique, les télécommunications ou l'économie, comme le fut l'italien jadis pour la musique. Un autre phénomène est lié à cet expansionnisme : l'anglais tend à être utilisé à la place d'autres langues. Ainsi le français était la langue privilégiée des relations diplomatiques et des relations contractuelles, l'influence des États-Unis a fait tomber cet usage en désuétude. L'anglais est aussi depuis 1951 la langue utilisée dans l'aviation, sur décision de l'OACI. Il a par ailleurs acquis dans le monde la place de langue la plus fréquemment utilisée dans les rencontres internationales, même si le multilinguisme reste la norme. Étant la première langue étrangère apprise dans le monde, il bénéficie d'une base unique de locuteurs dans tous les pays sur tous les continents. C'est enfin la seconde langue officielle de très nombreux États. Cette utilisation internationale de l'anglais, devenu une véritable lingua franca, inquiète nombre d'anglophones qui voient leur langue prendre les allures d'un pidgin simpliste coupé de ses subtilités et de son histoire.

Classification

L'anglais est une langue germanique, famille au sein de laquelle les langues vivantes les plus proches sont le frison et le scots mais qui, néanmoins, a subi à plusieurs reprises l'influence d'autres langues germaniques comme le vieux norrois, du latin et de diverses langues romanes, surtout le français, influence latino-romane que l'on ne remarque pas seulement dans les mots qui sont a priori des emprunts lexicaux (déjà vu ou rendez-vous, expressions françaises utilisées en anglais ; embargo de l'espagnol ; cupola, folio ou stiletto de l'italien), mais encore dans de très nombreux mots à étymon latin (comme expect ← exspectare, school ← schola, scuttle ← scutella, ou street ← strata).

Répartition géographique

Statut officiel

L'anglais est la première langue en Australie (anglais australien), Bahamas, Barbade (anglais carribéen), Bermudes, Dominique, Gibraltar, Grenade, Guyana, Jamaïque (anglais jamaïcain), Nouvelle-Zélande (anglais néo-zélandais), Antigua-et-Barbuda, Sainte-Lucie, Saint-Christophe-et-Niévès, Saint-Vincent-et-les Grenadines, Trinité-et-Tobago, Royaume-Uni (anglais britannique), et (sans reconnaissance officielle) aux États-Unis (anglais américain). L'anglais est aussi l'une des premières langues du Belize (avec l'espagnol), du Canada (anglais canadien) (avec le français), de l'Inde (hindi et anglais ainsi que 21 autres langues d'État), de l'Irlande (avec l'irlandais), du Singapour (avec le malais, le mandarin, le tamil et d'autres langues asiatiques) et de l'Afrique du Sud (avec le zoulou, le xhosa, l'afrikaans, et le sotho du nord). C'est la langue non officielle la plus utilisée en Israël. C'est la langue usuelle dans l'île de Saint-Martin. À Hong-Kong c'est une langue officielle et largement utilisée dans le monde des affaires. Il est appris dès le jardin d'enfants, et est la langue d'instruction de quelques écoles primaires, de nombreuses écoles secondaires et de toutes les universités. Un nombre substantiel d'étudiants acquièrent un niveau de locuteur natif. Cette langue y est si largement utilisée qu'il est inadéquat de dire qu'elle n'est qu'une seconde langue ou une langue étrangère. C'est une langue officielle, mais pas native au Cameroun, Fidji, Micronésie, Ghana, Gambie, Kiribati, Lesotho, Liberia, Kenya, Namibie, Nigeria, Malte, Îles Marshall, Pakistan, Papouasie-Nouvelle-Guinée, Philippines, Îles Salomon, Samoa, Sierra Leone, Swaziland, Tanzanie, Zambie et Zimbabwe.

Langues dérivées

L'anglais a donné naissance :
- à de nombreux pidgins et créoles.
- au Basic English, langue créée par C. K. Ogden and I. A. Richards en 1930. Celle-ci ne comporte plus que 850 mots : ceux qui sont indipensables à la vie quotidienne (expression de sentiments inclus) plus ceux nécessaires pour définir les autres le temps d'une conversation.
- L'anglais Européen : http://www.davytech.com/wiki/

Écriture

L'anglais utilise l'alphabet latin (avec, anciennement, des lettres comme ð ou þ ; voir plus haut). Il n'utilise des signes diacritiques que pour écrire les mots d'origine étrangère. Son orthographe découle d'un long processus historique et il n'y a souvent plus de bijection entre celle-ci et la prononciation actuelle.

Prononciation

Parmi les consonnes n'existant pas en français, on peut noter [θ] et [ð], écrits th, ou encore [ŋ], écrit n devant un g ou un k. Exemples de mots :

Grammaire

Voir article détaillé : Grammaire anglaise L'anglais ne comporte pas de genres pour les noms (à part de rares exceptions). Les adjectifs sont invariables.

Conjugaison

Voir article détaillé : Conjugaison anglaise

Lexique

Des mots sont entrés dans la langue anglaise au contact avec le français : ils sont pour ces raisons très proches, à l'écrit, de leur homonyme. Ces mots existent dans la langue anglaise depuis si longtemps que les anglophones ne les considèrent plus comme mots français. Par exemple : difference, introduction, village, pure. En revanche, l'anglais a gardé des mots tels que mushroom, budget et (an) apron dont l'on ne reconnaîtrait guère l'origine française (respectivement liés à mousseron, bougette et napperon par métanalyse).

Nombre de mots

Contrairement à d'autres langues, il n'existe pas d'organisme qui recense officiellement les mots d'anglais. Comme par ailleurs l'importance actuelle de cette langue dans la recherche scientifique fait que de nombreux mots sont créés tous les jours (certains promis à une large diffusion, d'autres resteront d'usage confidentiel), il n'existe pas de liste complète. On peut simplement constater que le dictionnaire Oxford English Dictionary, un des plus complet, recense plus de 500.000 entrées, y compris des mots désuets, des mots techniques et des mots de dialectes locaux.

Origine des mots

En 1973, Thomas Finkenstaedt et Dieter Wolff, en se basant sur les 80.000 mots du Shorter Oxford Dictionary (3e édition), ont établi la répartition suivante :
- français, y compris l'ancien français et le normand (ou anglo-français) : 28,3 %
- latin, y compris les mots scientifiques et techniques récents : 28,24 %
- ancien et moyen anglais, vieux norrois et hollandais : 25 %
- grec : 5,32 %
- étymologie indéterminée : 4,03 %
- mots dérivés de noms propres : 3,28 %
- toutes les autres langues : moins de 1 % Cependant, les problèmes de définition conduisent à des appréciations divergentes. Ainsi la linguiste française Henriette Walter affirme de son côté que [http://perso.wanadoo.fr/mondalire/Henriette_walter.htm plus des deux tiers des mots anglais sont d'origine française].

Emprunts à l'anglais

Le sens des mots peut avoir changé entre les deux langues. Certains de ces mots sont des allers-retours, car empruntés initialement au français.

avec la forme anglaise


- badge
- basket
- boss, « chef, patron »
- budget, de l'ancien français « bougette », petite bourse portée à la ceinture
- caddie, chariot tiré à bras utilisé pour transporter de menus objets
- check-up
- club
- coach (prononc. « cooutch ») et ses dérivés (coacher, le coaching)
- cool
- cowboy, qui signifie « vacher »
- fair-play
- ferry(-boat)
- fuel, de l'ancien français « fouaille », matière servant à alimenter un feu
- gag,
- gentleman, partiellement de l'ancien français « gentil », homme d'ascendance noble
- job, qui signifie « travail, activité rémunérée »
- milk-shake
- one-man show, spectacle mené par un seul artiste
- self-control, littéralement : la maîtrise de soi
- self-made man, littéralement : personne qui a fait elle-même sa réputation, sa carrière
- self-service, endroit où on se sert soi-même (distributeurs de carburant, restaurants d'entreprise, cafétéria, etc.)
- show
- skateboard
- spot
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